CN103141024B - 依据庞加莱反射系数圆确定匹配网络的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子电路和一种用于设计电子电路的方法，所述电子电路具有第一源元件(Q₁)、第二源元件(Q₂)、第一匹配网络(M₁)和第二匹配网络(M₂)，其中，所述第一匹配网络(M₁)和所述第二匹配网络(M₂)通过使用庞加莱距离的方法设计，其中，所述第二源元件(Q₂)被构造用于输出具有中心频率(f)的信号(S)，其中，所述负载(L)具有负载阻抗(Z_L)，其中，所述第二匹配网络(M₂)具有传输所述信号(S)的线状串联元件(L_S1...L_S20)，其中，所述线状串联元件(L_S1...L_S20)仅仅具有小于所述负载阻抗(Z_L)的线路阻抗(Z_S1...Z_S20)，或者，其中，分别具有大于所述负载阻抗(Z_L)的线路阻抗(Z_S1...Z_S20)的那些线状串联元件(L_S1...L_S20)的电长度的和小于属于所述信号(S)的波长(λ)的四分之一。

Description

依据庞加莱反射系数圆确定匹配网络的方法

技术领域

本发明涉及一种用于设计具有匹配网络的电子电路的方法。

背景技术

由Georg Pick的《eine Eigenschaft der konformen AbbildungBereiche》(数学年鉴，第77卷，1916年，第1～6页)公开了圆形区域保角映射的基础。例如由T.Peters的《Hyperbolische Geometrie》(www.mathe-seiten.de，第6页和第7页，2003年9月3日)公开了庞加莱模型。由M.Jarnicki、P.Pflug的《Invariant Distances and Metrics in complexAnalysis-revisited》(第7页，2004年2月)公开了庞加莱距离。此外由Dirk Ferus博士教授的讲稿《Komplexe Analysis》(2008年，第18～26页)公开了莫比乌斯变换。莫比乌斯变换例如用于高频技术的史密斯图。可以借助于史密斯图以图形方式表示高频技术电路中的匹配网络的作用原理。

例如可以将匹配网络用于多尔蒂功率放大器。例如由Bumman K.等人的《The Doherty Power Amplifier》(IEEE微波杂志，第42～50页，2006年10月)或者R.Sweeney的《Practical Magic》(IEEE微波杂志，第73～82页，2008年4月)、F.H.Raab等人的《Power Amplifier and Transmittersfor RF and Microwave》(IEEE微波理论与技术汇刊，第50卷，第3期，第814～826页，2002年3月)或者W.H.Doherty的《A New High EfficiencyPower Amplifier for Modulated Waves》(Proceedings of the Institute of RadioEngineers，第24卷，第9期，第1163～1182页，1936年9月)公开了多尔蒂功率放大器。

发明内容

本发明的任务在于尽可能地改进用于设计电子电路的方法。

所述任务通过具有独立权利要求1所述的特征的方法解决。有利的扩展方案是从属权利要求的主题以及包含在说明书中。

因此，设有一种用于设计电子电路以优化电路的第一特征参数的方法。电路的第一特征参数例如是S参数或小信号噪声数或有效输入反射系数或有效输出反射系数或有效输出电阻或Rollet稳定系数或功率增益或n阶互调产物或第n阶谐波失真或失真系数或功率增益效率或噪声数或压缩点或压缩功率或功率增益压缩率或小信号特征参数平均值或小信号特征参数的积分。

所述电路具有第一匹配网络，所述第一匹配网络具有第一连接端子和第二连接端子。所述电路具有负载，所述负载与第一连接端子连接。在第一匹配网络的第一连接端子上引起取决于负载的第一负载反射系数。第一源元件与第一匹配网络的第二连接端子连接，其中所述第一源元件具有第一源反射系数。第一源元件例如是放大器或信号线路。负载例如是功率放大器输入端或天线。通过测量或者从测量发出自动地求得第一负载反射系数和第一源反射系数。

在电路设计时需要使信号路径中依次排列的子组件或部件的阻抗水平相互协调。

这是独立的、中间连接的功能块——匹配网络的功能。匹配网络可以作为匹配结构具有例如L结构和/或者T结构和/或者Pi结构。

通过第一匹配网络，在第一匹配网络的第二连接端子中引起变换的第一负载反射系数，并且在第一匹配网络的第一连接端子中引起变换的第一源反射系数。优选地，第一匹配网络是互易的并且无损耗的。

可以全自动地——尤其是计算机控制地进行用于设计电子电路的方法。为此，通过测量求得电路的元件(如晶体管、阻抗等等)的测量数据。将所述测量数据输入到用于计算电子电路的匹配网络的元件的程序中。由此能够实现例如匹配网络的电容性元件或电感性元件的计算。相反，不需要人工干预所述方法。

用于设计电路的方法具有多个步骤。在第一步骤中，确定变换的第一源反射系数的第一值和变换的第一负载反射系数的第二值。为了确定第一值和第二值，设有多个子步骤。确定多个第一距离。在此，这些第一距离不是欧几里德距离，而是所谓的庞加莱距离。

对于多个第一距离中的每一个第一距离，作为与第一负载反射系数的复共轭相距所述第一距离的所有点的集合确定第一圆。通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_R---\left(1\right)$

定义第一圆。在此，P(y,a_on*)是庞加莱距离，y是第一圆上的一个点。y*是第一圆上的一个点的复共轭。a*是第一负载反射系数的复共轭并且P_R是第一距离。

对于多个第一距离中的每一个第一距离，作为与第一源反射系数的复共轭相距所述第一距离的所有点的集合确定第二圆。通过

$P(x,b_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|x-b_{\mathrm{on}}*|}{|1-x*b_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_R---\left(2\right)$

定义第二圆。在此，P(y,b_on*)是庞加莱距离，x是第二圆上的一个点。x*是第二圆上的一个点的复共轭。b*是第一源反射系数的复共轭并且P_R是第一距离。

在所述方法中，确定任意数量或可预给定数量的第一点偶。每一个点偶的第一偶点在第一圆上。每一个点偶的第二偶点在第二圆上。

对于每一个第一点偶确定第一特征参数的值。第一偶点等于变换的第一源反射系数的值。第二偶点等于变换的第一负载反射系数的值。

由第一特征参数的对应于第一点偶的所有值确定第一特征参数的最优值。由第一点偶确定第一值对，其中所述第一值对对应于特征参数的最优值。最优值是特征参数的局部最小值或全局最小值。在第二步骤中，有利的是，对于每一个圆确定一个次优值。随后，由所述次优值确定所有圆的最优值。

确定变换的第一源反射系数的第一值等于第一值对的第一值点。确定变换的第一负载反射系数的第二值等于第一值对的第二值点。例如可以通过根据模型的计算和/或者电路特征的参数的测量来进行确定。

在所述方法的一个随后的步骤中，根据变换的第一源反射系数的第一值、变换的第一负载反射系数的第二值、第一源反射系数和第一负载反射系数进行第一匹配网络的确定。同样可以自动地执行第一匹配网络的确定的步骤。例如选择一种拓扑，即第一匹配网络的电容和电感的布置。随后由变换的第一源反射系数的第一值、由变换的第一负载反射系数的第二值、由第一源反射系数以及由第一负载反射系数计算第一匹配网络的电容值和电感值。

以下描述的扩展方案均涉及之前阐述的方法。

根据一种特别有利的扩展方案，所述方法具有其他步骤。在此，确定第一函数，其描述第一匹配网络在正向上的变换作用。在此，正向是从源元件朝向负载的方向定义的。通过

定义第一函数，其中，

在第一函数中，a_on是第一负载反射系数。a_on'是变换的第一负载反射系数。是一个参数。虚数i通过定义，并且z₁是第一函数的第一自变量。

此外，确定第二函数，其描述第一匹配网络在反向上的变换作用。在此，反向是从负载出发朝向源元件的方向定义的。通过

定义第二函数，其中，

在此，a_on是第一负载反射系数。a_on*是第一负载反射系数的复共轭。a_on'是变换的第一负载反射系数。a_on'*是变换的第一负载反射系数的复共轭。又是之前提及的参数。z₂是第二函数的第二自变量。

根据所述方法的一种特别有利的扩展方案，之前阐述的方法具有其他步骤。在此，对于第一特征参数的最优值确定参数的值。当第一特征参数例如是失真系数时，最优值例如是第一特征参数的最小值。最优值也可以是第一特征参数(例如功率增益)的最大值。

为了确定参数的值，第一距离的数量等于1。在变换的第一负载反射系数与第一源反射系数的复共轭之间确定第一距离。在此，在所述扩展方案中，变换的第一负载反射系数是预给定的或固定的。

在此，第一距离通过

$P_{{a_{\mathrm{on}}}^{\′},b_{\mathrm{on}}*}=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{a_{\mathrm{on}}}^{\′}-b_{\mathrm{on}}*|}{|1-b_{\mathrm{on}}{a_{\mathrm{on}}}^{\′}|}\right)\≡P_R---\left(7\right)$

定义为庞加莱距离。在此，b_on是第一源反射系数。b_on*是第一源反射系数的复共轭。a_on'是变换的第一负载反射系数。P_R是第一距离。

确定参数的值，其中，对于参数的值，具有作为第二自变量的第一源反射系数的第二函数取变换的第一源反射系数的第一值作为函数值。

变换的第一源反射系数的第一值确定为第一圆上的一个点，其中在所述点中第一特征参数取最优值。为此，例如对于第一圆上的多个点分别确定特征参数。例如，属于最大特征参数的点确定为变换的第一源反射系数。

随后确定参数的值。对于参数的值，具有作为第二自变量的第一源反射系数的第二函数取变换的第一源反射系数的所确定的第一值作为函数值。这种情况下适用：

随后，对于参数的值，根据第一函数确定第一匹配网络。在此，寻找单值地描述将第一负载反射系数映射到变换的第一负载反射系数并且将第一源反射系数映射到变换的第一源反射系数的匹配网络的那个变换作用。在此，变换的第一负载反射系数和变换的第一源反射系数可以与所确定的第一值或者与所确定的第二值相同。

根据一种有利的变型方案，第一特征参数是变换的第一源反射系数与第一负载反射系数之间的失配。

根据另一有利的构型，作为边界条件，变换的第一源反射系数与第一负载反射系数之间的预给定的失配是第一特征参数的一部分。

此外，所述任务通过具有独立权利要求6所述特征的方法解决。有利的扩展方案包含在说明书中。

因此，设有一种用于设计电子电路以优化电路的第二特征参数的方法。第二特征参数可以与第一特征参数一致或者与其不同。第二特征参数例如是S参数或小信号噪声数或有效输入反射系数或有效输出反射系数或有效输出电阻或Rollet稳定系数或功率增益或n阶互调产物或第n阶谐波失真或失真系数或功率增益效率或噪声数或压缩点或压缩功率或功率增益压缩率或小信号特征参数平均或小信号特征参数的积分。

以下所使用的名称“第二”、“第三”等仅仅用于更好的理解并且不以“第一”连接端子、元件等等为前提条件。

所述电路具有第二匹配网络，所述第二匹配网络具有第三连接端子和第四连接端子。

电路具有可变负载，所述可变负载与第三连接端子连接并且具有第一工作状态和第二工作状态。可变负载在第一工作状态中具有第三负载反射系数并且在第二工作状态中具有第二负载反射系数。

优选地，所述电路具有第二源元件，所述第二源元件与第四连接端子连接并且具有第二源反射系数。

通过第二匹配网络，在第四连接端子中，在第一工作状态中引起变换的第三负载反射系数并且在第二工作状态中引起变换的第二负载反射系数。优选地，通过第二匹配网络，在第三连接端子中引起变换的第二源反射系数。

例如通过电路的要求(例如与第二源反射系数相匹配)预给定变换的第二负载反射系数和变换的第三负载反射系数和第二负载反射系数。

所述方法具有多个步骤。在所述方法中，确定第三负载反射系数的第三值和第二负载反射系数的第四值。为此首先确定变换的第二负载反射系数与变换的第三负载反射系数之间的第三距离。通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{c_{\mathrm{off}}}^{\′}-{c_{\mathrm{on}}}^{\′}|}{|1-{c_{\mathrm{off}}}^{\′}*{c_{\mathrm{on}}}^{\′}|}\right)---\left(9\right)$

定义第三距离式。在此，c_on'是变换的第二负载反射系数。c_off'是变换的第三负载反射系数。c_on'*是变换的第二负载反射系数的复共轭并且P₃是第三距离。

随后，作为与第二负载反射系数相距所述第三距离的所有点的集合确定第三圆。通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3---\left(10\right)$

定义第三圆。在此，P(z,c_on)是庞加莱距离，z是第三圆上的一个点。z*是第三圆上所述点的复共轭。c_on是第二负载反射系数。c_on*是第二负载反射系数的复共轭并且P₃是第三距离。

在所述方法中，确定多个第二点偶。每一个点偶的第二偶点是第三圆上的一个点。

对于每一个第二点偶确定第二特征参数的值。第三负载反射系数的值等于第二偶点。第二负载反射系数的值等于第一偶点。为了进行确定，例如计算第二特征参数的值。

在所述方法中，由第二特征参数的所有值确定第二特征参数的最优值。在此，第二特征参数的值对应于点偶。最优值是特征参数的局部或全局的最小值或最大值。

随后，确定属于最优值的第二点偶。确定第三负载反射系数的第三值等于属于最优值的第二点偶的属于最优值的第二偶点。确定第二负载反射系数的第四值等于属于最优值的第二点偶的属于最优值的第一偶点。

在所述方法的随后的步骤中，根据第三负载反射系数的第三值、第二负载反射系数的第四值、变换的第二负载反射系数和变换的第三负载反射系数来进行第二匹配网络的确定。同样可以自动地进行第二匹配网络的确定的步骤。例如选择一种拓扑，即第二匹配网络的电容和电感的布置。随后由第三反射系数的第三值、第二负载反射系数的第四值、变换的第二负载反射系数和变换的第三负载反射系数来计算第二匹配网络的电容值和电感值。

所述任务还通过具有独立权利要求7所述特征的方法来解决。有利的扩展方案包含在说明书中。

因此，设有一种用于设计电子电路的方法。所述电路具有第一工作状态和第二工作状态。所述电路具有第一源元件和第二源元件，所述第一源元件具有第一源输出端并且所述第二源元件具有第二源输出端。优选地，第一源元件是第一放大器并且第二源元件是第二放大器。优选地，第一放大器和第二放大器是多尔蒂放大器的组成部分。优选地，第一放大器和/或者第二放大器具有用于放大的LDMOS晶体管。

第一源元件具在第一源输出端中在第一工作状态中具有第一源反射系数。

所述电路具有负载，所述负载具有负载输入端。所述负载在负载输入端中具有负载输入反射系数。相应地，所述负载具有负载阻抗。

所述电路具有T形连接器，所述T形连接器具有第一输入端、第二输入端和输出端。负载的负载输入端与T形连接器的输出端连接。优选地，T形连接器是T形导体，其有利地由金属制成。例如，T形连接器集成在半导体芯片上。

所述T形连接器在第一输入端中在第二工作状态中具有第一负载反射系数。所述T形连接器在第二输入端中在第一工作状态中具有第二负载反射系数。所述T形连接器在第二输入端中在第二工作状态中具有第三负载反射系数。

所述电路具有第一匹配网络，所述第一匹配网络具有第一连接端子和第二连接端子。第一连接端子与T形连接器的第一输入端连接。第二连接端子与第一源元件的第一源输出端连接。

第一匹配网络在第一连接端子中在第一工作状态中具有变换的第一源反射系数。第一匹配网络在第二连接端子中在第二工作状态中具有变换的第一负载反射系数。

所述电路具有第二匹配网络，所述第二匹配网络具有第三连接端子和第四连接端子。第三连接端子与T形连接器的第二输入端连接。

第二匹配网络的第四连接端子与第二源输出端连接。

第二匹配网络在第四连接端子中在第一工作状态中具有变换的第二负载反射系数。第二匹配网络在第四连接端子中在第二工作状态中具有变换的第三负载反射系数。

确定变换的第一负载反射系数的第一值以优化电路的特征参数，其方式是，在第二工作状态中实施测量。确定变换的第二负载反射系数的第二值以优化电路的特征参数，其方式是，在第一工作状态中实施测量。确定变换的第三负载反射系数的第三值以优化电路的特征参数，其方式是，在第二工作状态中实施测量。

在所述方法中，将第一负载反射系数确定到第一初始值上。例如可以任意地或者根据负载输入反射系数确定第一初始值。同样将第二负载反射系数确定到第二初始值上。例如可以任意地或者根据负载输入反射系数确定第二初始值。

所述方法具有多个步骤。在一个方法步骤中，通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-b_{\mathrm{off}}*|}{|1-b_{\mathrm{off}}*{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*|}\right)---\left(11\right)$

确定第一值与第一源反射系数的复共轭之间的第一距离。在此，b_off是第一源反射系数，b_off*是第一源反射系数的复共轭，a_on'_opt是变换的第一负载反射系数的第一值，并且P₁是第一距离。

在另一方法步骤中，通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_1---\left(12\right)$

作为与第一负载反射系数的复共轭相距所计算的第一距离的所有点的集合确定第一圆。在此，y是第一圆上的一个点。y*是第一圆上的所述点的复共轭。a_on*是第一负载反射系数的复共轭并且P₁是第一距离。

在另一方法步骤中，通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-{{c_{\mathrm{off}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}{|1-{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*{{c_{\mathrm{off}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(13\right)$

确定第二值与第三值之间的第三距离。在此，c_off'_opt是变换的第二负载反射系数的第二值，c_on'_opt是变换的第三负载反射系数的第三值。c_on'_opt*是变换的第三负载反射系数的第三值的复共轭。

在另一方法步骤中，通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3---\left(14\right)$

作为与第三负载反射系数相距第三距离的所有点的集合确定第三圆。在此，z是第三圆上的一个点。z*是第三圆上的所述点的复共轭。c_on是第三负载反射系数。c_on*是第三负载反射系数的复共轭并且P₃是第三距离。

在所述方法中，确定改变的第一圆。所述改变的第一圆也可以称作像圆。在此，作为所有改变的反射系数的集合确定改变的第一圆，其中所述改变的反射系数中的每一个属于一个总阻抗。由负载的负载阻抗和属于第一圆上的反射系数的阻抗的第一并联电路确定每一个总阻抗。在此，负载阻抗属于负载的负载输入反射系数。

在所述方法中，确定第二负载反射系数的至少一个第四值，其中对于所述至少一个第四值使第四值与第三圆之间以及第四值与改变的第一圆之间的距离的平方和最小化。

在所述方法中，对于第二负载反射系数的每一个第四值确定变换的第一源反射系数的第五值。在此，求得第四阻抗，其中所述第四阻抗属于第二负载反射系数的第四值。求得第五阻抗，使得第五阻抗与负载阻抗的第二并联电路等于第四阻抗，其中变换的第一源反射系数的第五值属于第五阻抗。

在所述方法中，根据第一负载反射系数、变换的第一负载反射系数的第一值、第一源反射系数和变换的第一源反射系数的第五值确定第一匹配网络。

在所述方法中，根据变换的第二负载反射系数的第二值、变换的第三负载反射系数的第三值、第三负载反射系数以及第二负载反射系数的第四值确定第二匹配网络。

所述任务通过具有独立权利要求8的特征的方法来解决。有利的扩展方案包含在说明书中。

因此，设有一种用于设计电子电路的方法。电路具有第一源元件，其具有第一源输出端和第一源反射系数。

电路具有第二源元件，其具有第二源输出端和第二源反射系数。电路还具有负载。负载可以由一个或多个元件构成。电路具有T形连接器，其具有第一输入端和第二输入端和输出端。

T形连接器在第一输入端中具有第一负载反射系数。T形连接器在第二输入端中具有第二负载反射系数。T形连接器的输出端与负载连接。

电路具有第一匹配网络，其具有第一连接端子和第二连接端子。第一匹配网络的第二连接端子与第一源元件的第一源输出端连接。第一匹配网络的第一连接端子与T形连接器的第一输入端连接。

通过第一匹配网络，在第二连接端子中引起变换的第一负载反射系数并且在第一连接端子中引起变换的第一源反射系数。

电路具有第二匹配网络，其具有第三连接端子和第四连接端子。第二匹配网络的第四连接端子与第二源元件的第二源输出端连接。第二匹配网络的第三连接端子与T形连接器的第二输入端连接。

通过第二匹配网络，在第四连接端子中引起变换的第二负载反射系数并且在第三连接端子中引起变换的第二源反射系数。

求得变换的第一负载反射系数的第一值。第一源元件对于变换的第一负载反射系数的作用在第一源输出端上的第一值具有第一特征参数的第一最优值。如果第一源输出恰好以变换的第一负载反射系数结束，则第一特征参数最小或最大。根据边界条件，变换的第一负载反射系数的第一值偏离第一源反射系数的复共轭。

求得变换的第二负载反射系数的第二值。第二源元件对于变换的第二负载反射系数的作用在第二源输出端上的第二值具有第二特征参数的第二最优值。在此，变换的第二负载反射系数的第二值偏离第二源反射系数的复共轭。优选地，第一特征参数和第二特征参数是相同的。

在所述的边界条件下，这些方法步骤是本发明的重要部分。全自动地——尤其是计算机控制地进行用于设计电子电路的方法。为此，通过测量求得电路元件(如晶体管、阻抗等等)的测量数据。将测量数据输入到用于确定电子电路的匹配网络的元件的程序中。由此能够实现例如匹配网络的电容性元件或电感性元件的确定。相反，不需要人工干预所述过程。随后例如将匹配网络与其他电路组件一起集成在芯片上。

用于设计电子电路的方法包括多个步骤。

在一个方法步骤中，确定距离值和变换的第一负载反射系数的第三值和变换的第二负载反射系数的第四值。为此，通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{a^{\′}}_{\mathrm{opt}}-a^{\′}|}{|1-a^{\′}*{a^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(15\right)$

定义第一值与变换的第一负载反射系数之间的第一距离值。在此，P₁是第一距离。a'是变换的第一负载反射系数。a'*是变换的第一负载反射系数的复共轭。a'_opt是第一值。

为此，通过

$P_2=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{c^{\′}}_{\mathrm{opt}}-c^{\′}|}{|1-c^{\′}*{c^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(16\right)$

定义第二值与变换的第二负载反射系数之间的第二距离。在此，P₂是第二距离。c'是变换的第二负载反射系数。c'*是变换的第二负载反射系数的复共轭。c'_opt是第二值。

为此，通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|a^{\′}-b*|}{|1-b{a}^{\′}|}\right)---\left(17\right)$

定义变换的第一负载反射系数与第一源反射系数的复共轭之间的第三距离。在此，P₃是第三距离。b是第一源反射系数。b*是第一源反射系数的复共轭。a'是变换的第一负载反射系数。

为此，通过

$P_4=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|c^{\′}-d*|}{|1-d{c}^{\′}|}\right)---\left(18\right)$

定义变换的第二负载反射系数与第二源反射系数的复共轭之间的第四距离。在此，P₄是第四距离。d是第二源反射系数。d*是第二源反射系数的复共轭。c'是变换的第二负载反射系数。第一距离、第二距离、第三距离和第四距离也可以称作庞加莱距离。

在另一方法步骤中，定义距离值和第三值和第四值，其方式是，在以下边界条件下由第一距离和第二距离确定几何平均的最小值：第三距离等于第四距离并且不等于零。为了确定最小值，改变变换的第一负载反射系数和变换的第二负载反射系数。相反，第一源反射系数的复共轭和第二源反射系数的复共轭和第一值和第二值具有一个固定的值。

在此适用于最小值条件，例如：

$\sqrt{p_1^2+p_2^2}=\min ---\left(19\right)$

此外，将第三距离的属于最小值的值确定为距离值，将变换的第一负载反射系数的属于最小值的值确定为第三值，将变换的第二负载反射系数的属于最小值的值确定为第四值。

在另一方法步骤中，确定变换的第一源反射系数的第五值和变换的第二源反射系数的第六值。为此，确定具有实中心点的第一圆，其与三分之一的实反射系数值和负一的实反射系数值相交。

此外通过

$P(y,\frac{1}{3})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|1-\frac{1}{3}|}{|1-y\frac{1}{3}|}\right)\≡P_{\mathrm{aus}}---\left(20\right)$

作为与三分之一的实反射系数值的距离等于所述距离值的所有点的集合确定第二圆。在此，y是第二圆上的一个点。P_aus是第三距离的距离值。

此外，确定第五值等于第一圆与第二圆之间的第一交点以及确定第六值等于第一圆与第二圆之间与第一交点不同的第二交点。

在另一方法步骤中，根据第一源反射系数和变换的第一源反射系数和变换的第一负载反射系数的第三值确定第一匹配网络。

在另一方法步骤中，根据第二源反射系数和变换的第二源反射系数和变换的第二负载反射系数的第四值确定第二匹配网络。

在一个方法步骤中，根据第一源反射系数和变换的第一源反射系数的第五值和第一负载反射系数和变换的第一负载反射系数的第三值确定第一匹配网络。

在一个方法步骤中，根据第二源反射系数和变换的第二源反射系数的第六值和第二负载反射系数和变换的第二负载反射系数的第四值确定第二匹配网络。

本发明的任务还在于说明一种尽可能改进的电路。

所述任务通过具有独立权利要求9的特征的电子电路解决。有利的扩展方案是从属权利要求的主题并且包含在说明书中。

因此，设有一种电子电路，其具有至少一个源、至少一个负载以及至少一个匹配网络。匹配网络是根据之前阐述的方法设计的。

在一种特别有利的扩展方案中，电路具有第一匹配网络和第二匹配网络。电路具有第一工作状态和第二工作状态。电路具有第一源元件和第二源元件，所述第一源元件具有第一源输出端并且所述第二源元件具有第二源输出端。优选地，第一源元件是第一放大器并且第二源元件是第二放大器。优选地，第一放大器和第二放大器是多尔蒂放大器的组成部分。优选地，第一放大器和/或者第二放大器具有用于放大的LDMOS晶体管。

第一源元件在第一源输出端中在第一工作状态中具有第一源反射系数。

电路具有负载，所述负载具有负载输入端。负载在负载输入端中具有负载输入反射系数。相应地，负载具有负载阻抗。

电路具有T形连接器，所述T形连接器具有第一输入端、第二输入端和输出端。负载的负载输入端与T形连接器的输出端连接。优选地，T形连接器是T形导体，其优选地由金属制成。例如，T形连接器集成在半导体芯片上。

T形连接器在第一输入端中在第二工作状态中具有第一负载反射系数。T形连接器在第二输入端中在第一工作状态中具有第二负载反射系数。T形连接器在第二输入端中在第二工作状态中具有第三负载反射系数。

电路具有第一匹配网络，其具有第一连接端子和第二连接端子。第一连接端子与T形连接器的第一输入端连接。第二连接端子与第一源元件的第一源输出端连接。

第一匹配网络在第一连接端子中在第一工作状态中具有变换的第一源反射系数。第一匹配网络在第二连接端子中在第二工作状态中具有变换的第一负载反射系数。

电路具有第二匹配网络，其具有第三连接端子和第四连接端子。第三连接端子与T形连接器的第二输入端连接。

第二匹配网络的第四连接端子与第二源输出端连接。

第二匹配网络在第四连接端子中在第一工作状态中具有变换的第二负载反射系数。第二匹配网络在第四连接端子中在第二工作状态中具有变换的第三负载反射系数。

确定变换的第一负载反射系数的第一值以优化电路的特征参数，其方式是，在第二工作状态中实施测量。确定变换的第二负载反射系数的第二值以优化电路的特征参数，其方式是，在第一工作状态中实施测量。确定变换的第三负载反射系数的第三值以优化电路的特征参数，其方式是，在第二工作状态中实施测量。

在此，通过如下方式设计匹配网络：将第一负载反射系数确定到第一初始值上。例如可以任意地或根据负载输入反射系数确定第一初始值。同样地，将第二负载反射系数确定到第二初始值上。例如可以任意地或根据负载输入反射系数确定第二初始值。

通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-b_{\mathrm{off}}*|}{|1-b_{\mathrm{off}}*{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*|}\right)---\left(21\right)$

确定第一值与第一源反射系数的复共轭之间的第一距离。在此，b_off是第一源反射系数，b_off*是第一源反射系数的复共轭，a_on'_opt是变换的第一负载反射系数的第一值并且P₁是第一距离。

通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_1---\left(22\right)$

作为与第一负载反射系数的复共轭相距所计算的第一距离的所有点的集合确定第一圆。在此，y是第一圆上的一个点。y*是第一圆上的所述点的复共轭。a_on*是第一负载反射系数的复共轭并且P₁是第一距离。

通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-{{c_{\mathrm{off}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}{|1-{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(23\right)$

确定第二值与第三值之间的第三距离。在此，c_off'_opt是变换的第二负载反射系数的第二值，c_on'_opt是变换的第三负载反射系数的第三值。c_on'_opt*是变换的第三负载反射系数的第三值的复共轭。

通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3---\left(24\right)$

作为与第三负载反射系数相距第三距离的所有点的集合确定第三圆。在此，z是第三圆上的一个点。z*是第三圆上的所述点的复共轭。c_on是第三负载反射系数。c_on*是第三负载反射系数的复共轭并且P₃是第三距离。

确定改变的第一圆。所述改变的第一圆也可以称作像圆。在此，作为所有改变的反射系数的集合确定改变的第一圆，其中改变的反射系数中的每一个属于一个总阻抗。由负载的负载阻抗和属于第一圆上的反射系数的阻抗的第一并联电路确定每一个总阻抗。在此，负载阻抗属于负载的负载输入反射系数。

确定第二负载反射系数的至少一个第四值，其中对于至少一个第四值使第四值与第三圆之间以及第四值与改变的第一圆之间的距离的平方和最小化。

对于第二负载反射系数的每一个第四值确定变换的第一源反射系数的第五值。在此，求得第四阻抗，其中所述第四阻抗属于第二负载反射系数的第四值。求得第五阻抗，使得第五阻抗与负载阻抗的第二并联电路等于第四阻抗，其中变换的第一源反射系数的第五值属于第五阻抗。

根据第一负载反射系数、变换的第一负载反射系数的第一值、第一源反射系数和变换的第一源反射系数的第五值设计第一匹配网络。

根据变换的第二负载反射系数的第二值、变换的第三负载反射系数的第三值、第三负载反射系数以及第二负载反射系数的第四值设计第二匹配网络。

第二源元件被构造用于输出具有中心频率的信号。负载具有负载阻抗。第二匹配网络具有传输信号的线状串联元件。线状串联元件仅仅具有小于负载阻抗的线路阻抗。

分别具有大于负载阻抗的线路阻抗的那些线状串联元件的电长度的和小于属于所述信号的、与线路关联的波长的四分之一。

以上所述扩展方案无论是单独应用还是组合应用都是特别有利的。在此，可以将所有扩展方案相互组合。在附图的实施例的描述中阐述了可能的组合。然而，在此示出的扩展方案组合可能性不是穷尽的。

以下根据多个附图详细阐述电子电路和根据本发明的用于设计具有匹配网络的电子电路的方法。

附图说明

附图示出：

附图1：适合于高频应用的串联电路结构，

附图2：具有第一特征参数的示意图，

附图3：示意性示出的庞加莱圆，

附图4：示意性示出的另一庞加莱圆，

附图5：匹配网络的负载反射系数的示意图，

附图6：具有庞加莱圆的史密斯图，

附图7：具有庞加莱圆的史密斯图，

附图8：具有两个同心庞加莱圆簇的史密斯图，

附图9：具有一个可变负载的电路图，

附图10：具有第二特征参数的示意图，

附图11：示意性示出的另一庞加莱圆，

附图12：多尔蒂负载调制放大器装置的示意性电路图，

附图13：两个庞加莱圆的另一示意图，

附图14：两个庞加莱圆的另一示意图，

附图15：具有庞加莱圆的另一史密斯图，

附图16：具有庞加莱圆的另一史密斯图，

附图17～19：用于信号叠加的示意性等效电路，

附图20：具有T形连接器的示意性等效电路图，

附图21：包含环行器的示意等效电路图，

附图22：放大器装置的示意电路图，

附图23：两个庞加莱圆的另一个示意图，

附图24：具有第一特征参数的示意图，

附图25：具有第二特征参数的示意图，

附图26：两个庞加莱圆的示意图，

附图27：放大器装置的示意图，

附图28～31：匹配网络的结构，以及

附图32：所实现的匹配网络结构图。

具体实施方式

在附图1中作为电路框图示意性地示出了一个电路。所述电路具有第一匹配网络M₁，所述第一匹配网络具有第一连接端子A₁和第二连接端子A₂。所述电路具有与第一连接端子A₁连接的负载L。

在第一匹配网络M₁的第一连接端子A₁上，引起取决于负载L的第一负载反射系数a_on。

电路具有与第一匹配网络M₁的第二连接端子A₂连接的第一源元件Q₁，其具有第一源反射系数b_on。在附图1的实施例中，第一源元件Q₁的源输出端QA₁连接到第一匹配网络M₁的第二连接端子A₂上。

通过第一匹配网络M₁，在第二连接端子A₂中引起变换的第一负载反射系数a_on'，并且在第一连接端子A₁中引起变换的第一源反射系数b_on'。

在附图2中示出了具有附图1中的电路的第一特征参数G₁的曲线图。在以下描述的方法中，设计用于优化第一特征参数G₁的电子电路。第一特征参数G₁在附图2的实施例中取决于点偶[y(P_R),y(P_R)]并且对于值[y_opt,x_opt]或[b_on'_opt,a_on'_opt]作为最优值具有最大值Max₁。首先确定变换的第一源反射系数b_on'的第一值b_on'_opt和变换的第一负载反射系数a_on'的第二值a_on'_opt。

在附图3中作为与第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*相距第一距离P_R的所有点的集合示意性地示出了第一圆K₁。通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_R---\left(25\right)$

确定第一圆。在此，y是第一圆K₁上的一个点。y*是第一圆K₁上的点y的复共轭。a_on*是第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*，并且P_R是第一距离P_R。在此，对于多个第一距离P_R中的每一个第一距离P_R确定第一圆K₁。

在附图4中作为与第一源反射系数b_on的复共轭b_on*相距第一距离P_R的所有点的集合示意性地示出了第二圆K₂。通过

$P(x,b_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|x-b_{\mathrm{on}}*|}{|1-x*b_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_R---\left(26\right)$

确定第二圆K₂。在此，x是第二圆K₂上的一个点。x*是第二圆K₂上的点x的复共轭。b_on*是第一源反射系数b_on的复共轭b_on*。P_R是第一距离P_R。对于多个第一距离P_R中的每一个第一距离P_R确定第二圆K₂。

在所述方法中，确定多个第一点偶[y(P_R),x(P_R)]。在此，如在附图3中示出的那样，每一个点偶[y(P_R),x(P_R)]的第一偶点y(P_R)在第一圆K₁上。如在附图4中示出的那样，每一个点偶[y(P_R),x(P_R)]的第二偶点x(P_R)在第二圆K₂上。

在所述方法中，对于每一个第一点偶[y(P_R),x(P_R)]确定第一特征参数G₁的值，其中第一偶点y(P_R)等于变换的第一源反射系数b_on'的值并且第二偶点x(P_R)等于变换的第一负载反射系数a_on'的值。

由对应于第一点偶[y(P_R),x(P_R)]的第一特征参数G₁的所有值确定第一特征参数G₁的最优值Max₁。在此，由第一点偶[y(P_R),x(P_R)]确定第一值对[y_opt,x_opt]，其中第一值对[y_opt,x_opt]对应于最优值Max₁。

变换的第一源反射系数b_on'的第一值b_on'_opt等于第一值对[y_opt,x_opt]的第一值点y_opt。变换的第一负载反射系数a_on'的第二值a_on'_opt等于第一值对[y_opt,x_opt]的第二值点x_opt。

根据变换的第一源反射系数b_on'的第一值b_on'_opt和变换的第一负载反射系数a_on'的第二值a_on'_opt和第一源反射系数b_on和第一负载反射系数a_on确定附图1中的第一匹配网络M₁。

附图1例如作为放大器链示出电子电路1，所述放大器链由作为具有源反射系数b1的第一源元件Q₁的第一放大器、具有第一连接端子A₁和第二连接端子A₂的匹配网络M₁以及具有负载反射系数a₁的负载元件L组成。例如，负载元件L是第二放大器，其在输入侧与第一匹配网络M₁连接。第一连接端子A₁与负载元件L连接并且第二连接端子A₂与源元件Q₁连接。

如果电信号(例如，视作电压波)经过信号传输通道的阻抗中的不连续，则基尔霍夫定律要求反射回进入的波的一部分。如果具有输出阻抗的源元件Q₁作用于具有输入阻抗的负载L，则源元件Q₁既不会感测到负载L也不会感测到输入阻抗，而是仅仅感测到反射的、朝向源元件Q₁返回的信号部分。

因此，对于高频特性更重要的参量不是相应的阻抗，而是相应的反射系数。在实施例中相应地使用阻抗和反射系数，它们可借助于单值映射相互转变。

附图9示出例如设计用于高频信号的电路。所述电路具有第二匹配网络M₂，所述第二匹配网络具有第三连接端子A₃和第四连接端子A₄。电路具有与第三连接端子A₃连接的可变负载L，其具有第一工作状态off和第二工作状态on。在第三连接端子A₃上，在第二工作状态on中引起第二负载反射系数c_on，并且在第一工作状态off中引起第三负载反射系数c_off。通过第二匹配网络M₂，在第四连接端子A₄中，在第二工作状态中引起变换的第二负载反射系数c_on'，并且在第一工作状态中引起变换的第三负载反射系数c_off'。

附图10示出附图9中的电路的第二特征参数G₂的示意图。在用于设计附图9的电子电路的方法中优化电路的第二特征参数G₂。例如，如在附图10中示出的那样，最优值是第二特征参数G₂的最大值Max₂。

附图11示意性地示出围绕第二负载反射系数c_on的第三圆K₃。在用于设计附图9的电子电路的方法中确定第三负载反射系数c_off的第三值c_off,opt以及第二负载反射系数c_on的第四值c_on,opt。

为此，通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{c_{\mathrm{off}}}^{\′}-{c_{\mathrm{on}}}^{\′}|}{|1-{c_{\mathrm{off}}}^{\′}*{c_{\mathrm{on}}}^{\′}|}\right)---\left(27\right)$

确定变换的第二负载反射系数c_on'与变换的第三负载反射系数c_off'之间的第三距离P₃。在此，c_on'是变换的第二负载反射系数c_on'。c_off'是变换的第三负载反射系数c_off'。c_off'*是变换的第三负载反射系数c_off'的复共轭c_off'*。P₃是第三距离P₃。

在附图11中示意性地示出了第三圆K₃。通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3---\left(28\right)$

作为与第二负载反射系数c_on相距第三距离P₃的所有点的集合确定第三圆K₃。在此，z是第三圆K₃的一个点。z*是第三圆K₃上的点z的复共轭z*。c_on是第二负载反射系数c_on。c_on*是第二负载反射系数c_on的复共轭c_on*。P₃是第三距离P₃。

确定多个第二点偶[c_on,z(P₃)]。在此，每个第二点偶[c_on,z(P₃)]的第二偶点z(P₃)是在附图11中示出的第三圆K₃上的点。对于每个第二点偶[c_on,z(P₃)]根据附图10确定第二特征参数G₂的值。在附图10中根据第二点偶[c_on,z(P₃)]示意性地示出第二特征参数G₂。在此，第三负载反射系数c_off的值等于第二偶点z(P₃)。第二负载反射系数c_on的值等于第一偶点c_on。

由对应于第二点偶[c_on,z(P₃)]的第二特征参数G₂的所有值确定第二特征参数G₂的在图10中示出的最优值Max₂。

根据附图10确定属于最优值Max₂的第二点偶[c_on,opt,c_off,opt]。确定第三负载反射系数c_off的第三值c_off,opt等于属于最优值Max₂的第二点偶[c_on,opt,c_off,opt]的属于最优值Max₂的第二偶点c_off,opt。确定第二负载反射系数c_on的第四值c_on,opt等于属于最优值Max₂的第二点偶[c_on,opt,c_off,opt]的属于最优值Max₂的第一偶点c_on。

根据第三负载反射系数c_off的第三值c_off,opt和第二负载反射系数c_on的第四值c_on,opt和变换的第二负载反射系数c_on'和变换的第三负载反射系数c_off'确定附图9的实施例中的第二匹配网络M₂。

附图12示出应设计的实施例的电子电路。所述电路具有第一工作状态off和第二工作状态on。在附图12中根据相应的工作状态标记反射系数。

所述电路具有第一源元件Q₁和第二源元件Q₂，所述第一源元件Q₁具有第一源输出端QA₁并且第二源元件QA₂具有第二源输出端QA₂。第一源元件Q₁在第一工作状态off中在第一源输出端QA₁中具有第一源反射系数b_off。

所述电路具有负载L，其具有负载输入端LE。负载L在负载输入端LE中具有负载输入反射系数Γ。

所述电路具有T形连接器T，其具有第一输入端E₁和第二输入端E₂和输出端E₃。负载L的负载输入端LE与T形连接器T的输出端E₃连接。T形连接器T在第二工作状态on中在第一输入端E₁中具有第一负载反射系数a_on。T形连接器T在第一工作状态off中在第二输入端E₂中具有第二负载反射系数c_off。T形连接器T在第二工作状态on中在第二输入端E₂中具有第三负载反射系数c_on。第一负载反射系数a_on确定在第一初始值上。第二负载反射系数c_on确定在第二初始值上。

所述电路具有第一匹配网络M₁，其具有第一连接端子A₁和第二连接端子A₂。第一匹配网络M₁的第一连接端子A₁与T形连接器T的第一输入端E₁连接。第一匹配网络M₁的第二连接端子A₂与第一源输出端QA₁连接。第一匹配网络M₁在第一工作状态off中在第一连接端子A₁中具有变换的第一源反射系数b_off'。第一匹配网络M₁在第二工作状态on中在第二连接端子A₂中具有变换的第一负载反射系数a_on'。

所述电路具有第二匹配网络M₂，其具有第三连接端子A₃和第四连接端子A₄。第二匹配网络M₂的第三连接端子A₃与T形连接器T的第二输入端E₂连接。第二匹配网络M₂的第四连接端子(A₄)与第二源输出端QA₂连接。第二匹配网络M₂在第一工作状态off中在第四连接端子A₄具有变换的第二负载反射系数c_off'。第二匹配网络M₂在第二工作状态on中在第四连接端子A₄中具有变换的第三负载反射系数c_on'。

在第二工作状态on中通过测量确定变换的第一负载反射系数a_on'的第一值a_on'_opt以优化电路的特征参数G₁，例如在附图2中示出。此外，在第一工作状态off中通过测量确定变换的第二负载反射系数c_off'的第二值c_off'_opt以优化电路的特征参数G₁。此外，在第二工作状态on中通过测量确定变换的第三负载反射系数c_on'的第三值c_on'_opt以优化电路的特征参数G₁。

附图12的实施例当然允许超出具体实施方式并且十分广泛的应用和认识。附图12的实施例中的方法与负载调制相结合可以通过在T形连接器T的第一输入端E₁上在负载调制的影响下由于第一源元件Q₁的信号得到的有效负载反射系数等效替换作用在T形连接器T的第二输入端E₁上的负载反射系数(作为负载阻抗与相应于第一圆上的一个点的阻抗的并联电路的反射系数)，以便再次显著扩大附图12的实施例的应用范围。

附图13示出第一距离P₁。通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-b_{\mathrm{off}}*|}{|1-b_{\mathrm{off}}*{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*|}\right)---\left(29\right)$

确定第一值a_on'_opt与第一源反射系数b_off的复共轭b_off*之间的第一距离P₁。在此，b_off是第一源反射系数b_off。b_off*是第一源反射系数b_off的复共轭b_off*。a_on'_opt是变换的第一负载反射系数a_on'的第一值a_on'_opt，P₁是第一距离P₁。

附图13示出了第一圆K₁。通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_1---\left(30\right)$

作为与第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*相距第一距离P₁的所有点的集合确定第一圆K₁。在此，y是第一圆K₁上的一个点。y*是第一圆K₁上的点y的复共轭y*。a_on*是第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*并且P₁是第一距离P₁。

附图13示出改变的第一圆K₁'。将改变的第一圆K₁'确定为所有改变的反射系数y'的集合。在此，改变的反射系数y'中的每一个属于一个总阻抗，其中由负载(L)的负载阻抗和属于第一圆K₁上的一个反射系数y的阻抗的第一并联电路确定每一个总阻抗，其中负载阻抗属于负载L的负载输入反射系数Γ。在此

y'＝y||Γ  (31)

附图14示出了第三距离P₃。通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-{{c_{\mathrm{off}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}{|1-{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(32\right)$

确定第二值c_off'_opt与第三值c_on'_opt之间的第三距离P₃。在此，c_off'_opt是变换的第二负载反射系数c_off'的第二值c_off'_opt。c_on'_opt是变换的第三负载反射系数c_on'的第三值c_on'_opt。c_on'_opt*是变换的第三负载反射系数c_on'的第三值c_on'_opt的共轭复数c_on'_opt*。

附图14示出了第三圆K₃。通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3---\left(33\right)$

作为与第三负载反射系数c_on相距第三距离P₃的所有点的集合确定第三圆K₃。在此，z是第三圆K₃上的一个点。z*是第三圆K₃上的点z的复共轭z*。c_on是第三负载反射系数c_on。c_on*是第三负载反射系数c_on的复共轭c_on*并且P₃是第三距离P₃。

在附图14中，两个第四值c_off,1、c_off,2表示为第三圆K₃与改变的第一圆K₁'之间的交点。确定第二负载反射系数c_off的至少一个第四值c_off,1、c_off,2。在此，对于至少一个第四值c_off,1、c_off,2使第四值c_off,1、c_off,2与第三圆K₃之间以及第四值c_off,1、c_off,2与改变的第一圆K₁'之间的距离的平方和最小化。在附图14的实施例中，交点中的距离是最小的(零)。

对于第二负载反射系数c_off的每一个第四值c_off,1、c_off,2确定变换的第一源反射系数b_off'的第五值b_off'₁、b_off'₂。在此求得第四阻抗，其中所述第四阻抗属于第二负载反射系数c_off的第四值c_off,1、c_off,2。求得第五阻抗，使得第五阻抗与负载阻抗的第二并联电路等于第四阻抗，其中变换的第一源反射系数b_off'的第五值b_off'₁、b_off'₂属于第五阻抗。

随后，根据第一负载反射系数a_on和变换的第一负载反射系数a_on'的第一值a_on'_opt和第一源反射系数b_off和变换的第一源反射系数b_off'的第五值b_off'₁、b_off'₂确定附图12中的实施例的第一匹配网络M₁。

随后，根据变换的第二负载反射系数c_off'的第二值c_off'_opt和变换的第三负载反射系数c_on'的第三值c_on'_opt和第三负载反射系数c_on和第二负载反射系数c_off的第四值c_off,1、c_off,2确定附图12中的实施例的第二匹配网络M₂。

附图12的实施例中的方法的输入量首先是可测量的量：第一源反射系数b_off、负载输入反射系数Γ以及(通常在负载牵引测量中求得的)变换的第一负载反射系数a_on'的在第二工作状态on中优化源特性或者电路特性的第一值a_on'_opt、变换的第二负载反射系数c_off'的在第一工作状态off中优化源特性或者电路特性的第二值c_off'_opt以及变换的第三负载反射系数c_on'的在第二工作状态on中优化源特性或者电路特性的第三值c_on'_opt。

附图12的实施例中的方法的另一个输入量是在电路的第二工作状态on中独立求得的量，即第一负载反射系数a_on和第三负载反射系数c_on。

基于上述输入量，在使用所述方法的情况下求得(在不考虑反常情况时最多两个)数学变换特性对，其与这些输入量相容。

所求得的数学变换特性允许说明在很大程度上无损耗、非互易的匹配网络，其具有所求得的数学变换特性。互易的、在很大程度上无损耗的匹配网络的结构的一个示例(基于已知变换特性)在于一种用于充分灵活的电路拓扑形式的匹配网络的方法——例如多个串联的、在其相应的导线宽度和长度方面不确定的微带线——随后进行导线宽度和长度的数字优化。

对于附图12的实施例求得的数学变换特性还允许在电路的第二工作状态on中由第一和第二源元件Q₁、Q₂的易于测量的源反射系数b_on、d_on求得变换的源反射系数b_on'、d_on'。因此，T形连接器T的所有终端条件与负载输入反射系数Γ是已知的。

很多方法可供使用——例如具有S参数端口的电路仿真——由假定理想的或者以微带技术实现的T形连接器T的终端条件确定其变换特性，例如以散射矩阵的形式。

散射矩阵的知晓还允许：使从第一输出端A₁出来的第一正向时域正弦信号和从第三输出端A₃出来的第二正向时域正弦信号在T形连接器上叠加，以及说明从第一输入端E₁出来的第一反向时域正弦信号和从第二输入端E₂出来的第二反向时域正弦信号。在此，所述第一和第二正向时域正弦信号在第一与第二正向时域正弦信号之间给定的相对相位以及给定的振幅比的情况下具有同一频率。正向时域正弦信号和反向时域正弦信号又转化成新的有效负载反射系数它们可以与相应的、起初独立求得的负载反射系数a_on、c_on一致或不同。

对于第一正向时域正弦信号与第二正向时域正弦信号之间每一个给定的相对相位以及每一个给定的振幅比，确定T形连接器T上两个信号的叠加损耗。叠加损耗是输出给负载的功率与正向时域正弦信号功率总和的差。据此，对于每一个给定的振幅比可以确定第一正向时域正弦信号与第二正向时域正弦信号之间使叠加损耗最小化的优秀相对相位，包括属于所述优秀相对相位的有效负载反射系数。

以下根据附图20和附图21，基于T形连接器的终端条件和正向时域正弦信号的振幅和相对相位，描述求得优秀相对相位和相应的有效负载反射系数的示例。所述示例使用仿真程序。仿真程序是高频电路技术的广泛使用的工具。仿真程序提供环行器作为预定义的部件，其中可以在三个输入端上选择不同的参考阻抗，以下称作三端口环行器。因此，仿真程序的三端口环行器是理想的阻抗变换部件。

附图20示出终端T形连接器T的第一等效电路，其以下用于确定有效负载反射系数第一等效电路包括第一三端口环行器Z₁和第二三端口环行器Z₂。

第一三端口环行器Z₁具有第一环行器端口A₁'、第二环行器端口A_m1和第三环行器端口A_m2。第一三端口环行器Z₁在第一环行器端口A₁'中显示变换的第一源反射系数b_on'。

第二三端口环行器Z₂具有第四环行器端口A₃'、第五环行器端口A_m3和第六环行器端口A_m4。第二三端口环行器Z₂在第四环行器端口A₃'中显示变换的第三源反射系数d_on'。

第一等效电路包括T形连接器T。T形连接器T具有第一输入端E₁、第二输入端E₂和第三输入端E₃。第一输入端E₁与第一环行器端口A₁'连接并且以变换的第一源反射系数b_on'结束。第二输入端E₁与第四环行器端口A₃'连接并且以变换的第三源反射系数d_on'结束。第三输入端E₃以负载反射系数Γ结束。T形连接器T例如可以实现为线路节点或微带T形连接器。

在技术上，通过选择属于变换的第一源反射系数b_on'的阻抗作为第一环行器端口A₁'上第一三端口环行器Z₁的参考阻抗来实现第一输入端E₁以变换的第一源反射系数b_on'结束。在附图20的实施例中，对于第二环行器端口A_m1上和第三环行器端口A_m2上第一三端口环行器Z₁的参考阻抗分别选择50Ω的值。

在技术上，通过选择属于变换的第三源反射系数d_on'的阻抗作为第四环行器端口A₃'上第二三端口环行器Z₁的参考阻抗来实现第二输入端E₂以变换的第三源反射系数d_on'结束。在附图20的实施例中，对于第五环行器端口A_m3上和第六环行器端口A_m4上第二三端口环行器Z₁的参考阻抗分别选择50Ω的值。

将给定频率、相位和振幅的第一时域正弦信号施加在第二环行器端口A_m1上，以及将给定频率的第二时域正弦信号施加在第五环行器端口A_m3上，具有关于第一时域正弦信号的给定相对相位和关于第一时域正弦信号的给定相对振幅。

在仿真中，在第三环行器端口A_m2上测量第一反向电流，并且使第三环行器端口A_m2无反射地结束。在仿真中，在第一环行器端口A₁'上量取第一有效电流和第一有效电压。

在仿真中，在第六环行器端口A_m4上测量第二反向电流，并且使第六环行器端口A_m4无反射地结束。在仿真中，在第四环行器端口A₃'上量取第二有效电流和第二有效电压。

在借助根据附图20的第一等效电路和根据附图21的第二等效电路的情况下确定第一有效负载反射系数的相对相位和相对振幅之一以及第二有效负载反射系数的相对相位和相对振幅之一，所述第一有效负载反射系数作用到第一输入端E₁中并且第二有效负载反射系数作用到第二输入端E₂中。

附图21示出终端T形连接器的第二等效电路，其以下用于确定有效负载反射系数第二等效电路包括第三三端口环行器Z₃、第四三端口环行器Z₄、第五三端口环行器Z₅和第六三端口环行器Z₆。

第三三端口环行器Z₃具有第七环行器端口A₁”、第八环行器端口A_m1'和第九环行器端口A_m2'。第三三端口环行器Z₃在第七环行器端口A₁”中显示变换的第一源反射系数b_on'。

第四三端口环行器Z₄具有第十环行器端口A₃”、第十一环行器端口A_m3'和第十二环行器端口A_m4'。第四三端口环行器Z₄在第十环行器端口A₃”中显示变换的第三源反射系数d_on'。

第五三端口环行器Z₅具有第十三环行器端口A₅、第十四环行器端口A_m5和第十五环行器端口A_m6。第五三端口环行器Z₅在第十三环行器端口A₅中显示第一可变有效负载反射系数

第六三端口环行器Z₆具有第十六环行器端口A₆、第十七环行器端口A_m7和第十八环行器端口A_m8。第六三端口环行器Z₆在第十六环行器端口A₆中显示第二可变有效负载反射系数

在技术上，通过选择属于变换的第一源反射系数b_on'的阻抗作为第七环行器端口A₁”上第三三端口环行器Z₃的参考阻抗实现第三三端口环行器Z₃的特性，以便在第七环行器端口A₁”中具有变换的第一源反射系数b_on'。对于第八环行器端口A_m1'和第九环行器端口AM₂'上的第三三端口环行器Z₃的参考阻抗，在附图21的实施例中分别选择50Ω的值。

在技术上，通过选择属于变换的第三源反射系数d_on'的阻抗作为第十环行器端口A₃”上第四三端口环行器Z₄的参考阻抗实现第四三端口环行器Z₄的特性，以便在第十环行器端口A₃”中具有变换的第三源反射系数d_on'。对于第十一环行器端口A_m3'和第十二环行器端口A_m4'上第四三端口环行器Z₄的参考阻抗，在附图21的实施例中分别选择50Ω的值。

对于第十四环行器端口A_m5和第十五环行器端口A_m6上第五三端口环行器Z₅的参考阻抗分别选择50Ω的值。对于第十七环行器端口A_m7和第十八环行器端口A_m8上第六三端口环行器Z₆的参考阻抗分别选择50Ω的值。

在第八环行器端口A_m1'上施加与第一时域正弦信号相等的信号，以及在第十一环行器端口A_m3'上施加与第二时域正弦信号相等的信号。

在仿真中，在第九环行器端口AM₂'上测量第三反向电流，并且使第九环行器端口AM₂'无反射地结束。在仿真中，在第七环行器端口A₁”上量取第三有效电流和第三有效电压。

在仿真中，在第十二环行器端口A_m4'上测量第四反向电流，并且使第六环行器端口A_m4无反射地结束。在仿真中，在第十环行器端口A₃”上量取第四有效电流和第四有效电压。

使第十四环行器端口A_m5、第十五环行器端口A_m6、第十七环行器端口A_m7和第十八环行器端口A_m8无反射地结束。

在第一等效电路的仿真中获得第一正向电流、第二正向电流、第一有效电压、第二有效电压、第一有效电流和第二有效电流的值。

在第二等效电路的仿真中如此优化第一可变有效负载反射系数和第二可变有效负载反射系数使得

-第三反向电流在大小和方向方面等于第一反向电流，

-第四反向电流在大小和方向方面等于第二反向电流，

-第三有效电流在大小和方向方面等于第一有效电流，

-第四有效电流在大小和方向方面等于第二有效电流，

-第三有效电压在大小方面等于第一有效电压，

-第四有效电压在大小方面等于第二有效电压。

则第一可变有效负载反射系数的借助于优化找到的值与第一有效负载反射系数的搜寻到的值一致，第二可变有效负载反射系数的在优化中找到的值与第一有效负载反射系数的搜寻到的值一致。

由T形连接器T的输入端E₁、E₂、E₃上的终端条件和T形连接器T的所有三个输入端E₁、E₂、E₃上的输入信号(其中，在附图20和21的实施例中，朝向T形连接器T的第三输入端E₃的输入信号具有零值)确定作用到第一输入端E₁和第二输入端E₂中的有效反射系数。

通过第一时域正弦信号与第二时域正弦信号的功率的和与从T形连接器T的第三输入端E₃中输出的功率的比较，尤其根据相对相位确定T形连接器T中的总损耗的方法可供使用。

在一种可能的应用中力争使总损耗最小化。这通过对于相对相位的不同值重复所述方法来实现，以便达到能够使总损耗最小化的优秀相对相位。

如果振幅比例如通过两个源元件的压缩点的比给定，则所述实施例的方法由第一对独立求得的负载反射系数确定属于优秀相对相位的有效负载反射系数对的形式的一对新的负载反射系数，即允许第一对负载反射系数通过导出的第二对负载反射系数改善。

除纯粹试验的方法以外，这例如依次实施大量迭代。对于这种连续的迭代，由大迭代定理得出固定点偶的存在，其两个偶点位于反射系数平面中的封闭的单位圆盘内。迭代依赖于一对负载反射系数作为初始值。根据大迭代定理，迭代以每一对负载反射系数作为起始点收敛到固定点偶。然而，多尔蒂放大器的设计方法作为负载调制放大器的特殊情况(至少对于实负载输入反射系数)提供邻近的一对负载反射系数作为初始值。在由属于双倍负载阻抗的反射系数构成的两个输入项中存在邻近的一对负载反射系数作为初始值。

因此，尤其是在所述方法中了解到以下方法：由可测量的输入量——第一工作状态off中的第一源反射系数b_off、第二工作状态on中的第一源元件Q₁和第二源元件Q₂的源反射系数b_on、d_on、负载输入反射系数Γ以及第一值a_on'_opt、第二值c_off'_opt和第三值c_on'_opt——得到优秀相位、最小总损耗以及与其相关的有效负载反射系数的闭合解，同样也得到第一和第二匹配网络M₁、M₂的两个数学上允许的变换作用的相应对。

在附图22中示出了所设计的电路的另一实施例。电路具有第一源元件Q₁，其具有第一源输出端QA₁和第一源反射系数b。电路具有第二源元件Q₂，其具有第二源输出端QA₂和第二源反射系数d。电路还具有负载L。

电路具有T形连接器T，其具有第一输入端E₁、第二输入端E₂和输出端E₃。T形连接器T在第一输入端E₁中具有第一负载反射系数a，如在附图22中通过箭头示意性示出的那样。T形连接器T在第二输入端E₂中具有第二负载反射系数c，如同样在附图22中通过箭头示出的那样。在附图22的实施例中，T形连接器T的输出端E₃与负载L连接。

所述电路具有第一匹配网络M₁，其具有第一连接端子A₁和第二连接端子A₂。第二连接端子A₂与第一源输出端QA₁连接。第一连接端子A₁与T形连接器T的第一输入端E₁连接。通过第一匹配网络M₁，在第二连接端子A₂中引起变换的第一负载反射系数a'，并且在第一连接端子A₁中引起变换的第一源反射系数b'。在附图22中通过箭头示意性地示出变换的第一负载反射系数a'和变换的第一源反射系数b'。

所述电路具有第二匹配网络M₂，其具有第三连接端子A₃和第四连接端子A₄。第四连接端子A₄与第二源输出端QA₂连接。第三连接端子A₃与T形连接器T的第二输入端E₂连接。通过第二匹配网络M₂，在第四连接端子A₄中引起变换的第二负载反射系数c'。此外，通过第二匹配网络M₂，在第三连接端子A₃中引起变换的第二源反射系数d'。在附图22中通过箭头示意性地示出变换的第二负载反射系数c'和变换的第二源反射系数d'。

在附图22中，借助于箭头示意性地示出变换的第一负载反射系数a'的第一值a'_opt和变换的第二负载反射系数c'的第二值c'_opt。在一种方法中求得变换的第一负载反射系数a'的第一值a'_opt。在此，第一源元件Q₁对于变换的第一负载反射系数a'的作用在第一源输出端QA₁上的第一值a'_opt具有第一特征参数G₁的第一最优值Max₁，如示例性地附图24中示意性示出的那样。在此，变换的第一负载反射系数a'的第一值a'_opt不同于第一源反射系数b的复共轭。

在一种方法中求得变换的第二负载反射系数c'的第二值c'_opt。在此，第二源元件Q₂对于变换的第二负载反射系数c'的作用在第二源输出端QA₂上的第二值c'_opt具有第二特征参数G₂的第二最优值Max₂，如示例性地在附图25中示意性地示出的那样。在此，变换的第二负载反射系数c'的第二值c'_opt不同于第二源反射系数d的复共轭。

附图23示出距离值P_aus和变换的第一负载反射系数a'的第三值a'_est以及变换的第二负载反射系数c'的第四值c'_est。在以下阐述的方法中求得这些值。在此，确定距离值P_aus和变换的第一负载反射系数a'的第三值a'_est以及变换的第二负载反射系数c'的第四值c'_est，其方式是，确定第一距离P₁和第二距离P₂、第三距离P₃和第四距离P₄。在附图23中示意地示出了这些距离P₁、P₂、P₃和P₄。

通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{a^{\′}}_{\mathrm{opt}}-a^{\′}|}{|1-a^{\′}*{a^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(34\right)$

定义第一值a'_opt与变换的第一负载反射系数a'之间的第一距离P₁。在此，P₁是第一距离P₁。a'是变换的第一负载反射系数a'。a'*是变换的第一负载反射系数a'的复共轭a'*。a'_opt是第一值a'_opt。

通过

$P_2=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{c^{\′}}_{\mathrm{opt}}-c^{\′}|}{|1-c^{\′}*{c^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)---\left(35\right)$

定义第二值c'_opt与变换的第二负载反射系数c'之间的第二距离P₂。在此，P₂是第二距离P₂。c'是变换的第二负载反射系数c'。c'*是变换的第二负载反射系数c'的复共轭c'*。c'_opt是第二值c'_opt。

通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|a^{\′}-b*|}{|1-b{a}^{\′}|}\right)---\left(36\right)$

定义变换的第一负载反射系数a'与第一源反射系数b的复共轭b*之间的第三距离P₃。在此，P₃是第三距离P₃。b是第一源反射系数b。b*是第一源反射系数b的复共轭b*。a'是变换的第一负载反射系数a'。

通过

$P_4=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|c^{\′}-d*|}{|1-d{c}^{\′}|}\right)---\left(37\right)$

定义变换的第二负载反射系数c'与第二源反射系数d的复共轭d*之间的第四距离P₄。在此，P₄是第四距离P₄。d是第二源反射系数d。d*是第二源反射系数d的复共轭d*。c'是变换的第二负载反射系数c'。

确定距离值P_aus和第三值a'_est和第四值c'_est，其方式是，在第三距离P₃等于第四距离P₄且不等于零的边界条件下由第一距离P₁和第二距离P₂确定几何平均的最小值。确定几何平均的最小值，其方式是，改变变换的第一负载反射系数a'和变换的第二负载反射系数c'，并且第一源反射系数b的复共轭b*和第二源反射系数d的复共轭d*和第一值a'_opt和第二值c'_opt具有一个固定的值，如在附图23的实施例中示出的那样。

将第三距离P₃的属于最小值的值确定为距离值P_aus。将变换的第一负载反射系数a'的属于最小值的值确定为第三值a'_est。将变换的第二负载反射系数c'的属于最小值的值确定为第四值c'_est。

在附图26中示意性地示出了第一圆K₁、第二圆K₂和第五值b'_est和第六值d'_est。确定变换的第一源反射系数b'的第五值b'_est和变换的第二源反射系数d'的第六值d'_est，其方式是，相交地确定具有实中心点的第一圆K₁、实反射系数值1/3和实反射系数值-1。此外，通过

$P(y,\frac{1}{3})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|1-\frac{1}{3}|}{|1-y\frac{1}{3}|}\right)\≡P_{\mathrm{aus}}---\left(38\right)$

作为与实反射系数值1/3的距离等于距离值P_aus的所有点y的集合确定第二圆K₂。在此，y是第二圆K₂上的一个点y。P_aus是第三距离P₃的距离值P_aus。

确定第五值b'_est等于第一圆K₁与第二圆K₂之间第一交点的值，确定第六值d'_est等于第一圆K₁与第二圆K₂之间不同于第一交点的第二交点的值。

在附图22的实施例中，根据第一源反射系数b和变换的第一源反射系数b'的第五值b'_est和第一负载反射系数a和变换的第一负载反射系数a'的第三值a'_est确定第一匹配网络M₁。

此外，在附图22的实施例中，根据第二源反射系数d和变换的第二源反射系数d'的第六值d'_est和第二负载反射系数c和变换的第二负载反射系数c'的第四值c'_est确定第二匹配网络M₂。

在附图22的实施例中，两个源元件Q₁、Q₂通过各一个匹配网络M₁、M₂以及T连接器T的两个输入端E₁、E₂驱动共同的负载L。就此而言，附图22的实施例的电路情况类似于附图1的实施例在一个电路中应用两次。然而，如已经在附图12的实施例中那样，在附图22的实施例中可以将基于优化的特征参数G₁、G₂仅仅表达为所观察的总电路的特性。

在附图12的实施例中例如由两个固定的原像阻抗和一个固定的像阻抗确定第二像阻抗的与互易的、无损耗的匹配网络M₁、M₂的数学边界条件相容的最优值，而在附图22的实施例中从给定的源阻抗和负载阻抗以及已知的、最优的一对变换的负载阻抗出发确定一对改变的、变换的负载阻抗，其在考虑由于匹配网络的互易性和无损耗性的数学限制条件的情况下尽可能接近于最优的一对变换的负载阻抗。

清楚起见，在借助于假设为实的负载L的情况下以及在(至少隐性地)参考在T形连接器T的两个输入端E₁、E₂上引起信号强度和频率相同的信号的两个同类的源元件Q₁、Q₂的情况下描述附图22的实施例。当然，在附图22的实施例中描述的方法的实施方式在适当改动之后用于负载反射系数、源元件和源信号的重要其他方面。负载阻抗又可以是考虑由相应其他信号源引起的负载调制影响的有效负载阻抗。

所阐述的实施例的全部基于两级方法：首先确定值得期望的几对像阻抗和原像阻抗，接着直接尝试合成一个将原像阻抗映射到像阻抗的匹配网络。所述方法对于重要类别的匹配网络(互易的、无损耗的)使用数学关系，以便首先导出所寻找的匹配网络与终端条件相容的最优变换作用，以便随后例如由所述变换作用导出适当的匹配网络。

以上所述的实施例中的方法在两种基本上相互不同的实施方式中在两种基本上相互不同的电路拓扑(串联电路和并联电路)上的应用展开新型的普遍适用的原理的应用范围：

-对于串联的情形，例如在附图9的实施例中两个原像阻抗和两个像阻抗分别位于匹配网络的同一侧，而在附图1的实施例中第一原像阻抗和第二像阻抗位于匹配网络M₁的一侧但第二原像阻抗和第一像阻抗位于匹配网络M₁的相对置的一侧。

-对于并联的情形，附图12的实施例示出在保持另一负载阻抗(变换的负载阻抗)的情况下负载阻抗(或者变换的负载阻抗)的优化，而在使用附图22的实施例的情况下确定最优的一对两个可变的、变换的负载阻抗。

如果两个源元件Q₁、Q₂彼此并行地(例如通过T形连接器T)作用于同一负载L中，例如在附图12或附图22中示出的那样，则来自第一源元件Q₁的信号的第一部分被反射到第一源元件Q₁中，第二部分被反射到负载L中，但第三部分进入第二源元件Q₂的输出端中。第二源元件Q₂对于向其传输的信号部分不能区分从自身信号反射的信号部分和源自于第一源元件Q₁的信号部分。第二源元件Q₂得到的一切是另一返回信号。第一源元件Q₁因此修改由第二源元件Q₂感测的负载阻抗。由第二源元件Q₂感测的负载反射系数(其属于所感测的负载阻抗)也可以称作有效负载反射系数。

“物理”负载反射系数变换成“有效”负载反射系数称作负载调制(或者有源负载牵引：active Load-Pull)。如果以下提到在T连接器T的一个输入端中测量到的反射系数，则所述反射系数可以是物理反射系数或有效反射系数(只要没有明确说明)。

特殊情况是两个相同的源元件Q₁、Q₂的输出信号在对称的T形连接器T上无损耗的相加，如在关于附图12等的等效电路图的描述中详细解释的那样。

为了便于理解，对于实有效负载反射系数阐述实施例。因为通过适当选择复参考阻抗不仅可以借助实反射系数而且可以借助复反射系数来表示任何阻抗，所以可以不失一般性地进行实有效负载反射系数的简化：由于根据实反射系数进行解释，所述方法的适用性相应地不限于实阻抗。

在公式中通过在待共轭的参量后面放置一个星号表示复共轭运算。例如a的复共轭是a*。只要没有明确地另作说明，则以下实施例表述针对功率保持的、互易的匹配网络M₁、M₂。

只要没有明确地另作说明，则匹配网络M₁、M₂以下设置为具有第一连接端子A₁(例如作为输出端)和第二连接端子A₂(例如作为输入端)的子电路。经由匹配网络M₁、M₂的任意(通常定义为从源元件至负载)导通方向(在此对于信号波而言)(例如从输入端至输出端)以下称作正向。相反的导通方向称作反向。反向导通的匹配网络M₁、M₂称作属于所述匹配网络M₁、M₂的反向匹配网络。

如果在数学上通过在反射系数平面上运算的函数f来描述匹配网络M₁、M₂的变换作用，则f称作匹配网络M₁、M₂的描述函数。反向匹配网络的描述函数f^R称作反向描述函数f^R。

在特征参数的极值用作最优值的情况下，在特征参数的定义中极值特性以附加系数-1从“最小”向“最大”变化，或者相反。在一个实施例中最大值作为最优值的名称(Max)在另一实施例中相应地最小值(Min)作为最优值，不需要详细解释。

通过以下选择的各个参量的名称——如“负载反射系数”和“源反射系数”或者“负载元件”和“源元件”，不强制确定所述参量如何以某种相互布置沿着信号流或与信号流相反地设置在所观察的电路中。

为了能够在说明距离类型或确定距离的几何参量时明确地指示所观察的距离的非欧几里德属性，例如当所有点的位置的圆与中心点相距固定的庞加莱距离(等于庞加莱半径)时，例如参照作为“庞加莱半径”的半径，作为“庞加莱圆”的圆。

如同可以在史密斯图中根据变换路径的对称性示出的那样，对于具有负载侧的输入端和源侧的输入端的非电阻型的、互易的匹配网络M₁、M₂而言匹配网络M₁的负载侧的输出端A₁上的实负载L方面的无反射等同于匹配网络M₁的源侧的输入端A₂上的复共轭匹配。

通常，在由两个通过匹配网络M₁、M₂相互连接的电路元件Q₁或者Q₂和L组成的串联电路中，仅仅在特殊情况下能够适当地设计匹配网络M₁、M₂，从而在信号流的第一方向上通过匹配网络M₁、M₂将第一电路元件的输入反射系数映射到第二电路元件的尽可能优化匹配的负载反射系数上，同时在信号流的第二方向上通过反向导通的匹配网络M₁、M₂将第二电路元件的输出反射系数映射到第一电路元件的尽可能优化匹配的源反射系数上。

阻抗和反射系数通常是复数，因此通过确定两个实自由度来单值地确定每个阻抗值/反射系数值。互易的、无损耗的匹配网络M₁、M₂的变换作用的所述数学边界条件使得在确定原像阻抗和像阻抗之后在一个方向上导通的匹配网络M₁、M₂的变换情况下对于匹配网络M₁、M₂的变换作用保留唯一的实自由度。这不足以对于第二原像阻抗在同一方向或相反方向上导通的匹配网络M₁、M₂情况下自由地确定像阻抗。实际上，如同以下解释的那样，第二像阻抗值限制在一个圆的边缘上。

在用于设计电子电路的方法中，在互易的、非电阻型的匹配网络M₁、M₂情况下寻找在数学边界条件范围内最优的两对原像阻抗和像阻抗，其中通过匹配网络M₁、M₂进行一个原像阻抗到第一方向上相对应的像阻抗的映射，第二原像阻抗到相反方向上相对应的像阻抗的映射。

同样能够实现两个通过匹配网络M₁、M₂相互连接的电路元件的串联电路。在此，在互易的、非电阻型的匹配网络M₁、M₂情况下寻找数学边界条件范围内的最优的两对原像阻抗和像阻抗，其中通过匹配网络M₁、M₂进行两个原像阻抗到同一导通方向上分别相对应的像阻抗的映射。

用于设计电子电路的方法可以用于两个源元件Q₁、Q₂的信号通过T形连接器T输出到共同的负载L中的电路拓扑。

以下详细解释所述实施例的共同基本原理。

施瓦茨-皮克定理(Das Schwarz-Pick-Theorem)

在电路设计时经常需要使信号路径中依次的子模块或部件的阻抗水平相互协调。这是独立的、中间连接的功能块(所谓的匹配网络，例如附图12中M₁、M₂)的任务。

附图1示出链形式的电子电路，其由作为具有原反射系数b_on的源元件Q₁的第一放大器、具有第一连接端子A₁和第二连接端子A₂的第一匹配网络M₁以及例如作为具有负载反射系数a_on的负载元件L的第二放大器构成，其中第一连接端子A₁与负载元件L连接，并且第二连接端子A₂与第一源元件Q₁连接。借助于匹配网络M₁，在匹配网络M₁中在第二连接端子A₂上引起测量到的变换的第一负载反射系数a_on'，并且在第一匹配网络M₁中在第一连接端子A₁上引起变换的第一源反射系数b_on'。

由放大链Q₁、L内的电抗性元件构成的匹配网络M₁的设计(如其在附图1中以电路1的形式示出)基于以下假设：如果匹配网络M₁将源反射系数b_on映射到给定的变换的第一源反射系数b_on'——其中例如通过所期望的给定的变换的第一源反射系数b_on'例如可以优化负载元件L的功率增益的效率——则源元件Q₁经受的变换的第一负载反射系数a_on'位于史密斯图中的一个圆上，以下称作负载圆。负载圆不取决于具体的第一匹配网络M₁，而是(在给定的第一源反射系数b_on的情况下)仅仅取决于第一放大器级Q₁的变换的第一源反射系数b_on'以及第一负载反射系数a_on(即，第二放大器级的输入反射系数)。

在申请人的其他研究的范畴内已经表明：在给定的第一负载反射系数a_on的情况下将给定的源反射系数b_on映射到给定的变换的源反射系数b_on'的所有互易的、无损耗的匹配网络的集合中，负载圆的原像也表示史密斯图中的一个圆，以下称作原像圆。

通常在数学上通过莫比乌斯变换描述电子匹配网络M₁、M₂的变换作用。莫比乌斯变换的特性是保圆性：圆始终映射到圆，尤其原像圆到负载圆的映射：

原像圆上的每一个点由将给定的源反射系数b_on映射到给定的变换的源反射系数b_on'的所有互易的、无损耗的匹配网络M₁、M₂映射到负载圆上的一个点。

在申请人的其他研究过程中，开发了一组函数理论在电子技术领域中的应用：

施瓦茨-皮克定理。如果f:D|→D|是单位圆盘D|的全纯自映射，则对于所有z1,z2∈D|普遍适用

$\left|\frac{f\left(z_1\right)-f\left(z_2\right)}{1-f\left(z_1\right)*f\left(z_2\right)}\right|\≤\frac{{|z}_1-z_2|}{|1-z_1*z_2|}---\left(39\right)$

只有当f是单位圆盘D|的一个解析自同构并且因此是将单位圆盘同构映射到自身的莫比乌斯变换时，对于所有z1,z2∈D|才会相等。

在双曲几何的庞加莱模型中，通常作为

$P(z_1,z_2)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z_1-z_2|}{|1-z_1*z_2|}\right)---\left(40\right)$

测量单元圆盘的两个点z1、z2的庞加莱距离。因此，施瓦茨-皮克定理导致单元圆盘的自同构的匹配网络M₁、M₂保持庞加莱距离。

现在，在功率放大器设计范畴内观察的匹配网络M₁、M₂是非电阻型的，即功率保持型的。相应地，这样的匹配网络M₁、M₂不将史密斯图中的有源点变换成无源点，反之亦然：非电阻型的(并且互易的)匹配网络M₁、M₂的变换作用是单元圆盘D|的自同构。

如上所述，还适用：在第一方向上导通的、将位于输入端A₂上的源阻抗变换成负载阻抗在匹配网络M₁输出端A₁上显示的复共轭的匹配网络M₁在相反的导通方向上将负载阻抗映射到源阻抗的复共轭。由于变换作用同样适用于反射系数。

最后，在相反方向上导通的匹配网络M₁的变换作用也始终与在第一方向上导通的匹配网络M₁同是单位圆盘D|的自同构。

总而言之适用以下原理：

a)M是非电阻型的、互易的匹配网络M₁，

b)f:D|->D|描述在第一方向上导通的匹配网络M₁的变换作用；

c)f^R:D|->D|描述在相反方向上导通的(＝反向)匹配网络M₁的变换

作用；

d)此外f(a)＝a'还适于两个点a,a'∈D|

因此：

i)f^R(a_on'*)＝a_on*  (41)

ii)P(a_on,b_on)＝P(f(a_on),f(b_on))  (42)

iii)P(a_on'*,b_on)＝P(f^R(a_on'*),f^R(b_on))  (43)

其中P(a_on'*,b_on)表示两个点a_on'*和b_on(反射系数)的庞加莱距离。

在附图5中以图的形式图形化地示出了以上原理中表达的关系的实施例，其以下称作匹配配置：

匹配网络M₁在从右向左的假定正向上将负载反射系数a_on映射到变换的负载反射系数a_on'。在附图5中通过标注了a_on和a_on'的角箭头表示所述关系。通过标注了描述函数的公式符号的箭头表示假定正向V。

根据以上原理的子原理i)，反向匹配网络M₁将变换的负载反射系数a_on'的复共轭a_on'*映射到负载反射系数a_on的复共轭a_on*，通过标注了a_on'*和a_on*的角箭头表示。反向匹配网络M₁的变换作用R通过标注了反向描述函数公式符号的箭头表示。

匹配网络M₁还在反向R上将源反射系数b_on映射到变换的源反射系数b_on'，通过标注了b_on和b_on'的角箭头表示。通过标注了反向描述函数的公式符号的箭头表示反向R。

应用于相反导通的匹配网络M₁的描述函数的子原理i)表明：通过正向导通的匹配网络M₁将变换的源阻抗b_on'的复共轭b_on'*映射到源阻抗b_on的复共轭b_on*，通过标注了b_on'*和b_on*的角箭头表示。

在附图5中分别通过两个椭圆表示子原理ii)和iii)的结论——在描述函数下和在反向描述函数下保持庞加莱距离：通过将具有标记a_on'*和b_on的角箭头连接的第一实线椭圆以及将具有标记b_on'和a_on*的角箭头连接的第二实线椭圆示意性地表示在反向描述函数(子原理iii))下变换的负载反射系数a_on'的复共轭a_on'*与源反射系数b_on之间的庞加莱距离的保持。

通过将具有标记a_on和b_on'*的角箭头连接的第一虚线椭圆以及通过将具有标记a_on'和b_on*的角箭头连接的第二虚线椭圆示意性地表示在描述函数(子原理ii))下变换的源反射系数b_on'的复共轭b_on'*与负载反射系数a_on之间的庞加莱距离的保持。

此外，由于庞加莱距离定义在复共轭运算下的对称性，变换的负载反射系数a_on'的复共轭a_on'*与源反射系数b_on之间以及变换的源反射系数b_on'的复共轭b_on'*与负载反射系数a_on之间的庞加莱距离(其属于附图5中的相应椭圆对)是相等的。

如果将源反射系数b_on映射到变换的源反射系数b_on'的确定的值，则根据附图5中的匹配配置，变换的负载反射系数a_on'限制到围绕源反射系数b_on的复共轭b_on*的庞加莱圆上。在此，庞加莱半径等于负载反射系数a_on的复共轭a_on*与变换的源反射系数b_on'的确定的值之间的庞加莱距离。

现在，寻找之前定义的圆上的变换的负载反射系数a_on'的值中的一个值，对于所述值而言电路的给定的特征参数(例如，功率增益)具有最优值。特征参数的最优值取决于变换的源反射系数b_on'的确定的值。

如果将负载反射系数a_on(借助于现在反向导通的匹配网络M₁)映射到变换的负载反射系数a_on'的最优值，则同样根据附图5中的匹配配置，变换的源反射系数b_on'位于半径相同、但围绕负载反射系数a_on的复共轭a_on*的另一庞加莱圆上。在另一圆上现在又可以对于变换的源反射系数b_on'寻找特征参数的最优值。最优值取决于在其方面参考变换的源反射系数b_on'的确定的值定义的最优值。

迭代提供由变换的负载反射系数a_on'的确定的值和变换的第一源反射系数b_on'的确定的值构成的对，由此在第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*与变换的第一源反射系数b_on'之间的给定的庞加莱距离P_R的边界条件下优化电路的特征参数。所述庞加莱距离P_R等于源反射系数b_on的复共轭b_on*与变换的负载反射系数a_on'之间的庞加莱距离。

在附图1的实施例的简化方法中，求得优化电路的特征参数的对：基于多个庞加莱半径P_R在围绕第一源反射系数b_on的复共轭b_on*以及第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*的两个同心庞加莱圆簇内的同一庞加莱半径的圆上求得最优的反射系数对。以下根据附图6和附图7阐述所述方法。

附图6在示意性的史密斯图S中示出：

-第一负载反射系数a_on，

-第一源反射系数b_on，

-第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*，

-第一源反射系数b_on的复共轭b_on*，

-变换的第一源反射系数b_on'，

-变换的第一负载反射系数a_on'，

-变换的第一源反射系数b_on'的复共轭b_on'*，

-变换的第一负载反射系数a_on'的复共轭a_on'*，

-另一变换的源反射系数b₂'。

除反射系数以外，在附图6中示出

-围绕第一源反射系数b_on的复共轭b_on*的第一庞加莱圆K₁，

-围绕第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*的第二庞加莱圆K₂，

-第一庞加莱圆K₁的复共轭K₁*，

-围绕变换的第一源反射系数b_on'的庞加莱辅助圆H₁，

-庞加莱辅助圆H₁的复共轭H₁*以及

-围绕另一变换的源反射系数b₂'的另一庞加莱辅助圆H₂。

除作为史密斯图S的边缘的单位圆以外，在附图6中示出的所有圆具有相同的庞加莱半径，其作为变换的第一源反射系数b_on'与第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*之间的庞加莱距离给定，从而

-第一负载反射系数a_on位于庞加莱辅助圆H₁的复共轭H₁*上，

-第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*位于庞加莱辅助圆H₁上以及另一个庞加莱辅助圆H₂上，

-变换的第一负载反射系数a_on'位于第一庞加莱圆K₁上，并且

-变换的第一负载反射系数a_on'的复共轭a_on'*位于第一庞加莱圆K₁的复共轭K₁*上。

实线箭头表示通过匹配网络M₁将第一源反射系数b_on映射到变换的第一源反射系数b_on'，虚线箭头表示通过反向匹配网络M₁将变换的第一源反射系数b_on'的复共轭b_on*映射到第一源反射系数b_on的复共轭b_on*。

由于在匹配网络M₁的描述函数下保持庞加莱距离，在第一源反射系数b_on映射到变换的第一源反射系数b_on'时，围绕源反射系数b_on的第一庞加莱圆K₁的复共轭K₁*映射到围绕变换的第一源反射系数b_on'的庞加莱辅助圆H₁。相反，如果通过匹配网络M₁将第一源反射系数b_on变换为另一变换的源反射系数b₂'，则围绕第一源反射系数b_on的第一庞加莱圆K₁的复共轭K₁*映射到围绕另一变换的源反射系数b₂'的另一庞加莱辅助圆H₂。

同时，由于在反向导通的匹配网络M₁的反向描述函数下保持庞加莱距离，在变换的第一源反射系数b_on'的复共轭b_on'*映射到第一源反射系数b_on的复共轭b_on*时，围绕变换的第一源反射系数b_on'的复共轭b_on'*的庞加莱辅助圆H₁的复共轭H₁*映射到围绕第一源反射系数b_on的复共轭b_on*的第一庞加莱圆K₁。

因此，对于变换的第一源反射系数b_on'的每一个值，变换的第一负载反射系数a_on'的所有可能的值位于第一庞加莱圆K₁上。对于变换的第一源反射系数b_on'，在第一庞加莱圆K₁上确定变换的第一负载反射系数a_on'的一个值，对于所述值而言电路的特征参数具有(局部的)最优值。

通过在第二庞加莱圆K₂上确定另一变换的源反射系数b2'并且(与第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*相距相同的庞加莱距离)确定变换的第一源反射系数b_on'，将变换的第一负载反射系数a_on'的允许值限制到第一庞加莱圆K₁上。

对于另一变换的源反射系数b2'，在第一庞加莱圆K₁上确定变换的第一反射系数a_on'的另一个值，对于所述另一个值而言电路的特征参数具有(局部的)最优值。

完全类似地，甚至变换的第一源反射系数b_on'的全部值位于第二庞加莱圆K₂上，对于这些值而言变换的第一负载反射系数a_on'限制到第一庞加莱圆K₁上。

相应地，由各一个变换的第一源反射系数b_on'和一个变换的第一负载反射系数a_on'构成的优化特征参数的偶对的确定限制到以下偶对：在所述偶对的情况下，变换的第一负载反射系数a_on'与第一源反射系数b_on的复共轭b_on*的庞加莱距离等于变换的第一源反射系数b_on'与第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*的庞加莱距离。

在附图7中的分开的示图中突出了这种情况。附图7在史密斯图S中示出：

-第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*，

-第一源反射系数b_on的复共轭b_on*，

-两个变换的源反射系数的第一点簇b_s'，

-两个变换的负载反射系数的第二点簇a_s'。

除反射系数以外，在附图7中还示出：

-围绕第一源反射系数b_on的复共轭b_on*的两个第一庞加莱圆的第一圆簇K_1s，第一簇K_1s包含具有第一庞加莱半径的庞加莱圆和具有第二庞加莱半径的庞加莱圆，以及

-围绕负载反射系数a_on的复共轭a_on*的第二庞加莱圆的第二圆簇K_2s，第二簇K_2s包含具有第一庞加莱半径的庞加莱圆和具有第二庞加莱半径的庞加莱圆。

第一点簇b_s'中的各一个变换的源反射系数b_s'位于第一圆簇K_1s中的各一个庞加莱圆上，第二点簇a_s'中的各一个变换的负载反射系数a_s'位于第二圆簇K_2s中的各一个庞加莱圆上。

对于一组给定的庞加莱距离，分别由与第一源反射系数b_on的复共轭b_on*相距第一庞加莱距离的变换的第一负载反射系数a_on'和与第一负载反射系数a_on的复共轭a_on*相距第一庞加莱距离的变换的第一源反射系数b_on'形成一些偶对并且在如此确定的反射系数偶对中如此确定一个偶对，使得特征参数具有最优值。

莫比乌斯变换和单位圆盘的自同构

莫比乌斯变换是复平面到自身的映射f，公式为

$f\left(z\right)=\frac{\mathrm{\αz}+\mathrm{\β}}{\mathrm{\γz}+\mathrm{\δ}}---\left(44\right)$

其中z是复平面的一个点，α、β、γ、δ是任意的复常数。

因此，莫比乌斯变换群具有六个实自由度(例如，可以通过δ在不改变映射的情况下缩短分数，使得四个常数和α、β、γ、δ仅仅表示三个复自由度)，而单位圆盘的自同构群是莫比乌斯变换的一个真实的子群：单位圆盘的自同构可以表示为：

通过复自同构参数z₀和循环自由度非电阻型的、互易的匹配网络的自同构群以及变换作用群仅仅具有三个自由度(在给定的频率下)。

如果要求由匹配网络M₁将第一反射系数a_on变换成不同于第一反射系数的第二反射系数b_on*，

f(a_on)＝b_on*,  (46)

其中f描述在正向V上导通的匹配网络M₁的变换作用，对于所有这类的匹配网络M₁的变换作用的集合N仅仅保留循环自由度集合N中一个任意的反射系数的像与原像是闭合曲线。

对于闭合曲线，施瓦茨-皮克定理要求庞加莱圆的形状。集合N中第三反射系数a_on'的像N(a_on')是围绕第二反射系数b_on*的庞加莱圆，具有等于第一反射系数a_on与第三反射系数a_on'之间的庞加莱距离P(a_on,a_on')的庞加莱半径。

尤其是，仅仅可以在通过第一和第二反射系数b_on*确定的、固定的庞加莱圆上选择匹配网络M₁的变换作用f下第三反射系数a_on'的像f(a_on')(用于互易的、功率保持型的匹配网络)。此外，随着在给定的庞加莱圆上选择这样的像f(a_on')，明确地确定了匹配网络M₁的变换作用f。

最后求解自同构的以上表达，f(a_on)＝a_on'，则得到z0为：

这显然表示：将给定的负载反射系数a_on映射到给定的变换的负载反射系数a_on'的非电阻型的、互易的匹配网络的所有描述函数的集合仅仅具有一个唯一的实自由度。

在附图8中示出了所述情况的作用。附图8在单位圆盘δ的内部表示出彼此分别相交的两个圆簇。第一簇在(笛卡尔)平面的欧几里德度量的意义上形成围绕原点的、同心的、等距的圆簇。这些圆也在平面的双曲几何的范畴内并且是以庞加莱距离测量的同心圆。

围绕偏离原点的点的第二圆簇在庞加莱的意义上是等距的并且同心的，但不是以平面的欧几里德度量测量。

附图8还示出两个方向箭头，第一个箭头从原点开始，第二个箭头从偏离原点的点开始。

如果将所有互易的、非电阻型的匹配网络的描述函数的集合限制到将原点映射到偏离原点的点的函数的子集F，则子集F中具有确定的庞加莱半径的第一簇中的圆之一的像是具有确定的庞加莱半径的第二簇中的圆中的那个圆。

如果除原点和偏离原点(其中通过匹配网络M₁变换原点)以外由围绕原点的庞加莱圆(在给定的庞加莱半径的情况下)上的一个反射系数及其在匹配网络M₁下的像构成的另一(唯一的)偶对确定(必要时位于围绕偏离原点的点的同一庞加莱半径的庞加莱圆上)，则匹配网络M₁的变换作用在整个史密斯图中是已知的，因此明确地确定了描述函数。

同理，除在匹配网络M₁的描述函数下从原像点开始朝向第一方向的原像点和像点以外，从原像点开始的第二方向是已知的。

反向匹配网络的描述函数

通过反向描述函数

f^R _mnφ＝f_n*m*φR  (49)将反向匹配网络描述成将原像反射系数m(例如，m＝a_on)变换成像反射系数n(例如，n＝a_on')的匹配网络M₁，具有自同构参数其中等号由于对称性而成立。如果将匹配网络M₁的描述函数表达为

$f\left(z\right)=e^{\mathrm{i\φ}}\frac{z-z_0}{1-z_0^{*}z}---\left(50\right)$

其中 $z_0=\frac{1-{\left|m\right|}^2}{{\left|m\right|}^2{\left|n\right|}^2-1}{\mathrm{ne}}^{\mathrm{i\φ}}-\frac{1-{\left|n\right|}^2}{{\left|m\right|}^2{\left|n\right|}^2-1}m---\left(51\right)$

则得出

$z_o^R-=-e^{\mathrm{i\φR}}{z}_0^{*}---\left(52\right)$

继续得出：

$\left\{\begin{array}{c}{f}_{\mathrm{mn\φ}}\left(z_2^{*}\right)=z_1^{*}=e^{\mathrm{i\φ}}\frac{z_2^{*}-z_0\left(\mathrm{\φ}\right)}{1-z_0{\left(\mathrm{\φ}\right)}^{*}{z}_2^{*}}\\ {f^R}_{\mathrm{mn\φ}}\left(z_1\right)=f_{m*n*\mathrm{\φR}}\left(z_1\right)=z_2=e^{\mathrm{i\φR}}\frac{z_1-z_0^R\left({\mathrm{\φ}}_R\right)}{1-z_0^R{\left({\mathrm{\φ}}_R\right)}^{*}{z}_1}\end{array}\right\}---\left(53\right)$

$\begin{array}{cc}{z}_o^R=-e^{\mathrm{i\φR}}{z}_0^{*}& \\ \→& z_1^{*}=e^{\mathrm{i\φ}}{e}^{-\mathrm{i\φ}}{z}_1^{*},\end{array}---\left(54\right)$

或者

φ＝φ_R,f^R _mnφ＝f_n*m*φ(55)

在正向上导通的匹配网络M₁的描述函数f明确地确定反向匹配网络的描述函数f^R，其在数学上明确地定义了反向运算。

描述函数f(以及与其等距的反向描述函数f^R)的知晓(其用于构建优化电路特性的匹配网络)提供在确定具体匹配网络时的大自由度，所述具体匹配网络的变换作用在给定工作频率的情况下在物理上实现描述函数f：

如所示出的那样，非电阻型的、互易的匹配网络的变换作用在一个工作频率下具有三个实自由度。如果像反射系数和在匹配网络M₁下(不同于像反射系数)属于所述像反射系数的原像反射系数确定，则仅仅剩下一个唯一的实自由度。结果，在匹配网络M₁或者相应的反向匹配网络下每个其他反射系数的像或原像限制在一个圆上。如果由一个像反射系数和一个原像反射系数构成的第二偶对确定(它们不再可以相互独立地自由选择)，则匹配网络M₁的变换特性在很大程度上是已知的。

在匹配网络M₁的物理设计时，描述函数f的明确知晓允许自由选择哪两对像反射系数和原像反射系数进行确定以及在哪一个导通方向上将两个原像中的哪一个变换成其像。

在固定的工作频率下每一个匹配网络M₁均有一个明确地确定的描述函数f，而很多类别/数量的不同的匹配网络和匹配网络拓扑与给定的描述函数f相匹配：可以通过很多方式以匹配网络M₁的形式实现描述函数，通过描述函数f给定所述匹配网络的变换作用。

由给定的变换特性来构建物理的匹配网络M₁。例如对于一个匹配网络M₁预给定充分灵活的电路拓扑。通过作为变量的部件值将拓扑转化为方程。根据所期望的变换作用来求解方程。

另一方法是通过电路拓扑和可变的部件值借助于用于电路仿真的计算机程序来实施电路优化，以便借助于所使用的电路拓扑来实现所期望的变换作用。

此外，描述函数f还提供研究电路特征参数的广泛可能性。尤其在构建或者知晓匹配网络M₁本身之前，在一个工作频率下可以仅仅由描述函数f导出通过描述函数f表征的互易的、非电阻型的匹配网络M₁的全部变换特性。

非常重要的优点和进步是：

所提出的方法能够在电路设计时将非电阻型的、互易的匹配网络的从开始所有可考虑的变换作用限制为在数学上可实现的匹配网络。不再需要迄今的试错法。

此外，所提出的方法还允许在仍不知晓通过描述函数f确定的变换特性的具体实现的情况下考虑变换特性对电路的特征参数的全部影响。

借助所阐述的方法能够实现在所有在数学上可能的变换作用中找到那些用于优化电路的特征参数的变换作用，不必对于大量迄今的具体匹配网络确定变换特性，以便可以研究其对电路特性的影响。随后的实现限于具有这些少量变换特性的物理匹配网络。

以下根据一种特别简单的应用示例来阐述通过所述方法实现的进步。在此，从在附图1中示出的放大器链出发。

为了在电路的物理实现中出现的信号线路以通常的方式变换阻抗水平，往往如此设计匹配网络M₁，使得其在其朝向信号线路的一端具有50Ω的阻抗。为此目的，例如使用矢量网络分析器。根据网络分析器的加入电路中的测试端子，使匹配网络M₁的朝向信号线路的连接端子关于50Ω的失配最小化。

除所述优化方法的初步任务以外(即使第一匹配网络和第二匹配网络相互独立)，现有技术已经隐含了另一任务：在使用非电阻型的、互易的匹配网络的情况下，使放大器在其连接端子上以相应的连接阻抗的复共轭终止，并且因此使电路的小信号功率增益最大化。

即使没有以上关于施瓦茨-皮克定理的研究，可以直接根据由集中的无功元件构成的匹配网络M₁的变换路径在史密斯图中的对称特性确信：在应用于输出阻抗的情况下，正向导通的匹配网络M₁导致目标阻抗。相反，借助相反顺序的无功元件，反向导通的匹配网络M₁将目标阻抗的复共轭映射到输出阻抗的复共轭。匹配网络M₁和阻抗的复共轭的反向的依次实施具有实轴上变换路径的镜像，包括导通方向的改变。

如果输出阻抗是实数，例如等于50Ω，则因此由在匹配网络M₁的远离放大器的一端上的无反射进行放大器侧的一端上的复共轭匹配。通常所述匹配设计到最大功率增益上。

如果不优化小信号功率增益，而是例如在50Ω负载与向输出匹配网络M₁的远离放大器的输出端看过去的阻抗之间的给定最大失配的边界条件下优化放大器级的线性输出功率，则迄今采用试错法：在匹配网络的输出侧无反射设计之后，迄今试验性地一直改变所述匹配网络，直至满足了所要求的边界条件。

在此，通过新方法避免了必须使用昂贵且占用空间的、非互易的电路元件，以便不仅可以在信号流方向上而且可以在与信号流相反的方向上独立地存取匹配网络的变换作用。

所述方法的另一应用是在匹配网络设计的范畴内在确定电路的特征参数时负载牵引数据的使用和评估：在应用于实负载反射系数a_on时，所述方法能够实现对于每一个预给定的变换的负载反射系数a_on'作为变换的负载反射系数a_on'的函数确定输出侧的失配。

尤其是对于负载反射系数a_on趋于零的情形，在使用所述方法的情况下可以将一个圆簇指定为变换的负载反射系数a_on'的位点，其在使用非电阻型的、互易的匹配网络的情况下导致给定的输出侧失配。由此提供负载牵引数据用于电路设计的扩展可能性。

如由保持庞加莱距离那样，通过指定两对各一个像反射系数和一个原像反射系数，明确地确定非电阻型的、互易的匹配网络的变换作用。两个用于确定变换特性的像反射系数可以位于匹配网络的同一侧。

如示出的那样，在数学上非电阻型的、互易的匹配网络M₁的变换作用的说明(例如根据描述函数f)等同于相应的反向匹配网络的变换作用的说明(例如根据反向描述函数f^R)。

这可以用于从根据匹配网络的同一侧上的两个像反射系数确定变换特性转变为根据匹配网络的不同侧上的两个像反射系数确定变换特性，或相反。

原则上应考虑，包含诸如“负载”的术语的标识不允许隐含所标注的参量相对于匹配网络M₁的位置，并且参考电路内的信号流方向测量。因此也包括以下情况：例如标注为“可变负载”的电路元件(在电子方面来看)可以视为源。

在另一实施方式中，在匹配网络在同一方向上导通时进行两个原像阻抗的变换。这例如在附图9中根据一个电路示例性地示出。

在用于设计附图9的实施例中的电子电路的方法中应优化电路的第二特征参数G₂。所述电路具有第二匹配网络M₂，其具有第三连接端子A₃和第四连接端子A₄。所述电路具有与第三连接端子A₃连接的可变负载L，其具有第一工作状态off和第二工作状态on。根据第二和第三负载反射系数c_off、c_on，负载L的阻抗在两种工作状态中是不同的。

多个电路元件的并联时的匹配

在以下实施例中的重要的是：首先对于在数学上允许的、非电阻型的、互易的匹配网络确定变换作用，根据所述变换作用确定对电路的特征参数的影响，并且只有当找到了最优的变换作用时才构建匹配网络或者改动现有的匹配网络，例如用于设计负载调制放大器的匹配网络，尤其是对于两个电路元件(放大器)的并联电路。

在所述技术领域中公知的负载调制放大器类型——多尔蒂放大器中对于由第一源元件Q₁和第一匹配网络M₁构成的路径可使用名称“峰支路”，并且对于由第二源元件Q₂和第二匹配网络M₂构成的路径可使用名称“主支路”。

为了更好的理解，以下根据多尔蒂放大器的特殊情况来阐述用于设计匹配网络M₁、M₂的方法。由此不暗示所述方法在其应用方面限于多尔蒂放大器的电路拓扑。

为了强调所述方法远远超出多尔蒂放大器的应用，阐述以下应用示例：

在此，首先根据附图12等解释术语并且将其添加到负载调制放大器的工作原理中。

附图12适用于负载调制放大器的电路拓扑。附图12对于负载调制放大器的应用详细示出：

-具有第二(主)源反射系数d_on的主放大器Q₂，

-在低输入信号电平时具有第一(峰)源反射系数b_off并且在高输入信号电平时具有第三(峰)源反射系数b_on的峰放大器Q₁，

-具有作为输入端的第一连接端子E₁、作为第二输入端的第二连接端子E₂和作为输出端的第三连接端子E₃的T形连接器T，其中具有负载阻抗Z_L的负载L与输出端的第三连接端子E₃连接，

-具有第一连接端子A₁和第二连接端子A₂的也称作峰匹配网络的第一匹配网络M₁，其中所述第一连接端子A₁与T形连接器T的第一连接端子E₁连接，其中第二连接端子A₂与作为第一源元件的峰放大器Q₁连接，以及

-具有第三连接端子A₃和第四连接端子A₄的也称作主匹配网络M₂的第二匹配网络M₂，其中所述第三连接端子A₃与T形连接器T的第二连接端子E₂连接，其中第四连接端子A₄与主放大器Q₂连接。

在附图12等中以相应的附图标记标识之前所述的反射系数。

为了更容易理解，附图17、18、19在三个子图中示出对称运行的T形连接器T的等效电路。附图17中示出了由一个负载阻抗Z_L和两个相同的源阻抗Z构成的星形电路。附图18示出与其等同的电路，通过所述电路更容易突出对称特性：负载阻抗Z_L由两个相同阻抗(负载阻抗Z_L的双倍值2Z_L)的并联电阻替代。在以相同的信号加载源阻抗Z的远离负载阻抗Z_L的连接端子的情况下，所示电路中的所有关系是完全对称的。麦克斯韦方程一定要求一个所谓的磁壁M，电路通过所述磁壁虚拟分解成分别由一个源阻抗Z和一个双倍的负载阻抗2Z_L串联构成的两个子电路。所述情况在附图19中示出。

如果随后在附图17中两个源阻抗Z中的一个由空载取代，则第二源元件Q₂仅仅“看到”单倍的负载阻抗Z_L。然而，如果两个源元件Q₁、Q₂输出同样的信号，则源元件Q₁、Q₂均等地分享负载阻抗Z_L的导纳，从而具有源阻抗Z的两个源元件Q₁、Q₂得到双倍的负载阻抗2Z_L(按照附图19)。

在多尔蒂放大器中，通常在类型C中运行峰支路。因此，在低输入信号电平时调低峰支路。在为此适当地设计第一(峰)匹配网络M₂时，其在第一连接端子A₁上作为第一工作状态off中的变换的第一(峰)源反射系数b_off'提供空载，主放大器支路仅仅依赖于负载阻抗Z_L的导纳。

相反，在第二工作状态on中的高输入信号电平的情况下，动态地调高峰放大器支路。其在T形连接器T的第一连接端子E₁上输入与主放大器支路在T形连接器T的第二连接端子E₂上产生的信号类似的信号。两个放大器支路分享负载阻抗Z_L的导纳：由于动态地调高在类型C中运行的峰放大器支路，因此调制作用于主放大器支路的(第二/第三)(主)负载反射系数c_off、c_on以及(第二/第三)变换的(主)负载反射系数c_off'、c_on'。

以下根据附图15阐述中间结果以及由两个中间结果导出的结论。

在附图15中详细地示出：

-反射系数平面中单位圆的边缘δ，

-通过负载阻抗Z_L分别与一个另外的阻抗的并联电路确定的所有反射系数的几何位置K₁'，其中每一个另外的阻抗根据附图13属于第一庞加莱圆K₁上的一个反射系数，负载阻抗Z_L和双倍的负载阻抗2Z_L，参见附图18，

-属于双倍的负载阻抗2Z_L的反射系数c_on，

-在庞加莱意义上围绕属于双倍的负载阻抗2Z_L的反射系数c_on的同心庞加莱圆簇，以细线表示并且没有附图标记，

-庞加莱圆簇中的第三庞加莱圆K₃，以粗线突出表示，

-庞加莱圆簇中以粗线表示的第三庞加莱圆K₃与几何位置K₁'之间的两个交点c_off,1、c_off,2，如图之前阐述的那样。

根据第一中间结果，根据附图13，第一负载反射系数a_on的所有允许的值y'位于几何位置K₁'上并且根据第二中间结果还位于第三庞加莱圆K₃上。

在知晓对于附图12的峰放大器Q₁的应用范围而言所追求的变换的第一(峰)负载反射系数a_on'的情况下，其与负载阻抗Z_L共同确定几何位置K₁'。

在知晓对于主放大器Q₁的所期望的应用范围而言所期望的第二和第三变换的(主)负载反射系数c_off'、c_on'的情况下，其与负载阻抗Z_L的值也共同确定第三庞加莱圆K₃。

作为第二(主)负载反射系数c_off的允许的值仅仅得到确定的几何位置K₁'和确定的第三庞加莱圆K₃的两个交点c_off,1、c_off,2。

例如，电路的特征参数是第一和第二几何距离的平方和。在此，第一几何距离定义在任意的反射系数与第三庞加莱圆K₃之间。相反，第二几何距离定义在任意的反射系数与几何位置K₁'之间。由此在很大程度上确定第二(主)负载反射系数c_off。在此也在很大程度上确定属于主放大器支路的第一循环自由度、属于峰放大器支路的第二循环自由度以及两个匹配网络M₁、M₂的完整的描述函数。

除由所阐述的内容得出的对由一个变换的第二(主)负载反射系数c_off'和一个变换的第三(主)负载反射系数c_on'构成的可能值对的限制以外，还借助于附图16详细地阐述描述函数的广泛确定：

在此，附图16示出：

-反射系数平面中单位圆的边缘δ，

-变换的第三(主)负载反射系数c_on'的第三值c_on'_opt，

-围绕第三值c_on'_opt的第一同心庞加莱圆簇(在庞加莱意义上)，单位圆内的环行区域，以细线表示并且没有附图标记，

-第二圆簇(同样以细线表示)，其每一个与环行区域的内边缘和外边缘相切，

-变换的第二(主)负载反射系数c_off'的第二值c_off'_opt

-由第一簇构成的圆和由第二簇构成的圆以粗线表示，其中突出表示的圆在第二值c_off'_opt中相交。

多尔蒂类型的负载调制放大器的开发始于变换的负载反射系数的值对待使用的主放大器和峰放大器的影响的确定。为此，实施参量的负载牵引测量，如大信号功率增益与输出功率的进程。由负载牵引测量可以取决于负载反射系数地测量例如压缩特性或给定压缩的情况下的功率增益的效率。根据这些测量可以确定全调制下的最优负载，例如作为在一个工作频率下使压缩性能最大化的负载。同样也可以从测量中得出对于主放大器而言在适度输入电平下争取达到的目标阻抗。这例如是在给定的工作频率下在最大压缩性能的给定部分下使功率增益效率最大化的负载。在用于设计多尔蒂放大器中的匹配网络的方法中，在第一方法步骤中，争取在两个放大路径中实现：两倍的(实)负载阻抗在全调制下变换成最优负载。在另一方法步骤中，通过添加具有等于峰匹配网络与T形连接器之间的负载阻抗的线路阻抗的适当长度的线路在低输入信号电平下将变换的峰源阻抗尽可能好地转到空载上。由此使主放大器路径的信号在T形连接器上经受的损耗最小化。在此，信号功率的一部分在峰放大器支路的输出端中丧失。如果局限于主放大器支路与峰放大器支路中的非电阻型的、互易的匹配网络，则两者分别具有三个自由度。

根据附图12至附图15，对于负载L的实负载阻抗Z_L的主要情形得出：从附图15中的同心圆簇中找到尽可能最小的圆，其中所述尽可能最小的圆(K₃)与几何位置K₁'相交。在此，通过变换的第二和第三(主)负载反射系数c_off'、c_on'之间的第三庞加莱距离P₂给定附图15的同心圆的庞加莱半径。

与迄今用于设计负载调制放大器的方法(其中在低输入电平下使信号损耗最小化)相比，通过附图12至16的实施例实现以下优点：不同时使可实现的频移最小化。

如前所述，变换的第二和第三(主)负载反射系数c_off'、c_on'之间所确定的第三庞加莱距离P₃(如以上阐述的那样)导致属于峰放大器支路的循环自由度的确定的一组可能的值。附图16中的同心圆相应于变换的第二和第三(主)负载反射系数c_off'、c_on'之间分别固定的庞加莱距离并且因此相应于属于峰放大器支路的循环自由度的固定的值。

相应地，在变换的第三(主)负载反射系数c_on'的确定的值和第二(主)匹配网络M₁的两个充分的自由度的情况下，通过唯一在匹配系统中保留的属于主放大器支路的循环自由度来确定附图15的同心圆中的一个固定的圆上变换的第二(主)负载反射系数c_off'的可能的值的位置和属于峰放大器支路的所确定的循环自由度：沿着同心圆，属于峰放大器支路的循环自由度分别是固定的，属于主放大器支路的循环自由度是可变的。

反过来适用于第二圆簇：这些圆分别相应于属于主放大器支路的循环自由度的固定的值，而通过属于峰放大器支路的可变的循环自由度参数化沿着第二簇中的一个圆的位置。

与试验性优化相比，本实施例具有利用所有自由度的优点。

首先，在本实施例中根据负载牵引测量求得两种工作情形(高输入信号电平或者低输入信号电平)的最优负载阻抗。为了更简单的阐述(但根据本发明的方法不限于此)，以下首先考虑：在根据本实施例的方法设计主匹配网络和峰匹配网络M₂、M₁时，同样首先对于最大峰功率确定高输入电平下的变换的负载反射系数的值。在此，保留两个循环自由度。

在附图16的本实施例中，利用两个循环自由度，以便可以在由附图16的同心圆簇掠过的范围内自由地确定变换的第二(主)负载反射系数c_off'。例如，确定第二(主)负载反射系数c_off，以便优化在最大输出功率的所期望的部分的情况下的效率。由此实现以下优点：在低输入信号电平下实现的效率提高远远超过由通过变换的第一(峰)源反射系数b_off'继续偏离空载引起的附加损耗而导致效率降低。

此外，通过本实施例中的方法还实现另一优点：借助于本方法，对于

-变换的第二(主)负载反射系数c_off'，

-变换的第三(主)负载反射系数c_on'和

-变换的第一(峰)负载反射系数a_on'

中的任意三元组可以在知晓主匹配网络和峰匹配网络M₂、M₁的完整的变换特性在具体电路中的物理实现之前确定这些变换特性。

在借助于可达到的第一和第三(峰)源反射系数b_off、b_on以及同样在测量技术上待检测的第二(主)源反射系数d_on的测量的情况下，在知晓(峰和主)匹配网络M₁、M₂的描述函数的情况下，可以立即在计算技术上检测在两种工作条件下T连接器T上的阻抗水平以及组合损耗。

基于峰放大器和主放大器Q₁、Q₂的电特性的负载牵引测量，本实施例的方法因此允许根据反射系数的所述任意三元组确定由峰放大器和主放大器Q₁、Q₂组成的负载调制放大器的电特性，例如取决于输出功率的增益和效率。

因此，即使没有说明匹配网络M₁、M₂的具体实现，也可以首先根据匹配网络M₁、M₂的描述函数来优化负载调制放大器的特性。在找到了尽可能好的一对描述函数之后才进行相应的、理想的一对匹配网络M₁、M₂的构建。在此，本方法是完全自动化的，例如基于自动的负载牵引测量系统。

根据所阐述的附图的表达限于对称情形，仅仅用于简化表达。本方法的实施例对于非对称的负载调制放大器的设计的有效性和适用性没有受到影响。例如，这些实施例的方法可直接应用于具有不相等的分配比例的负载调制放大器。同样，所阐述的实施例能够应用于多路负载调制放大器。

本方法的另一实施例设置用于设计根据附图22的用于低损耗功率合成的匹配网络。在用作加法器单元的T形连接器T中，具有第一源反射系数b的第一源元件Q₁通过第一匹配网络M₁与T形连接器T的第一连接端子E₁连接。具有第二源反射系数d的第二源元件Q₂通过第二匹配网络M₂与T形连接器T的第二连接端子E₂连接。具有负载阻抗的负载L与T形连接器T的第三连接端子E₃连接。

在源反射系数b、d相同并且激励T形连接器T的输入端的相位和功率相同的情况下，两个输入端通过对称性相互隔离。如果源阻抗还等于负载L的负载阻抗的两倍，则无反射且无损耗地进行功率合成。

继续以上实施方式，在实负载阻抗Z_L的情况下，当使用两个在最大的小信号功率增益的点中运行的放大器支路作为源时，源阻抗和两倍的负载阻抗才恰好相同。

对于例如两个相同的、但在其相应的功率最佳中运行的放大器支路的输出信号的无损耗合成，期望在信号流方向(正向V)上以及与信号流相反的方向(反向R)上在最大程度上独立地存取匹配网络M₁、M₂的变换作用。在此，独立存取意味着：两个匹配网络M₁、M₂可以不同地变换。

以下参考附图22阐述的另一有利的实施例能够实现这种在最大程度上独立的存取并且因此能够实现用于设计两个并行的、通过T形连接器T合并的放大器支路的匹配网络M₁、M₂的设计方法。

在本方法的一种具体可行的应用情形中考虑

-作为第一源元件Q₁的第一功率放大器，

-作为第二源元件Q₂的第二功率放大器，

-变换的第一负载反射系数a'，

-变换的第二负载反射系数c'。

在此，第一值a'_opt是变换的第一负载反射系数a'的目标值。例如可以在电路设计开始时确定所述第一值，其方式是，在第一源元件Q₁上在负载牵引测量台上实施测量。例如求得变换的第一负载反射系数a'在压缩功率增益时关于一分贝的输出功率优化第一源元件Q₁的功率增益效率的所期望的值，所述值被确定为第一值a'_opt。

例如，根据第二源元件Q₂上的测量将第二值c'_opt确定为变换的第二负载反射系数c'的目标值。

对于第一值a'_opt不同于第一源反射系数b的复共轭b*的情形(第一源元件Q₁因此不在其小信号功率增益的最大值中运行)，对于从第一源元件Q₁输出的信号在从第一匹配网络M₁过度到T形连接器T时引起反射损耗。

如果在设计第一和第二匹配网络M₁、M₂时第一和第二源元件Q₁、Q₂没有相互隔离，则从第一源元件Q₁输出的信号(所述信号传递给负载L)衰减，其方式是，信号功率的一部分在第二输出端中丧失。在根据所阐述的实施例设计匹配网络M₁、M₂时，使这些损号最小化，而与优化源特性的值a'_opt、c'_opt仅仅略微不同。

通过本实施例允许通过某种设计方式实现匹配网络M₁、M₂，其中本实施例通过一种方式在庞加莱圆上确定向匹配网络M₁、M₂的输出端中“看到”的反射系数。在此，通过匹配网络M₁、M₂同时使损耗最小化，并且与优化源特性的反射系数值a'_opt、c'_opt仅仅略微不同。

为了尽可能简化表达，根据负载的实输入阻抗来阐述推导，但本方法不限于实负载阻抗。例如，(不一定实)负载阻抗确定为反射系数的参考阻抗。在这种情形中通常有利的是，选择阻抗和参考阻抗的差(作为被除数)与阻抗和参考阻抗的复共轭的和(作为除数)的商。(不一定实)负载阻抗的反射系数是实数，可以在阻抗的表达中从各个反射系数的具有有限虚部的像转向具有趋于零的虚部的像。

如果作为第一源元件Q₁的第一源放大器和第一匹配网络M₁以及作为第二源元件Q₂的第二源放大器和第二匹配网络M₂在T形连接器T的第一和第二输入端上适当加载信号时导致振幅相同、相位相同的信号并且第一源元件Q₁的变换的第一输出阻抗等于第二源元件Q₂的变换的第二输出阻抗等于双倍的负载阻抗，则得到无损耗的功率合成。

如果第一源放大器Q₁在输出侧在其小信号功率增益的最大值中运行，则在第一匹配网络M₁的第一输出阻抗与在T形连接器T的第一输入端中测量的输入阻抗之间恰好没有反射。

如果第二源放大器Q₂在输出侧在其小信号功率增益的最大值中运行，则在第二匹配网络M₂的第二输出阻抗与在T形连接器T的第二输入端中测量的输入阻抗之间同样恰好没有反射。

根据以上所述，根据现有技术，无损耗的功率合成一定要求第一和第二源放大器在小信号功率增益的相应最大值中运行。

申请人的研究已经表明：第一源放大器Q₁的第一信号电平的第一正弦信号与第二源放大器Q₂的第一信号电平的第二正弦信号在适当选择第一和第二正弦信号相对相位的情况下可以在互易的T形连接器T上无损耗地叠加，

如果首先源电导1/Z1、1/Z2等于一半负载电导1/Z_L，

$\mathrm{Re}\left(\frac{1}{Z_1}\right)=\mathrm{Re}\left(\frac{1}{Z_2}\right)=\mathrm{Re}\left(\frac{1}{2Z_L}\right)---\left(56\right)$

而同时导纳的虚部在总和中抵消：

$\mathrm{Im}\left(\frac{1}{Z_1}\right)=-\mathrm{Im}\left(\frac{1}{Z_2}\right)---\left(57\right)$

在两个方程中，Z₁表示一个在T形连接器上得到的源阻抗，Z₂表示另一个在T形连接器上得到的源阻抗，而Z_L表示负载阻抗。尤其是Z₁和Z₂相互共轭。在源和负载的虚部趋于零的极限情况下，两个公式根据之前的现有技术专门用于求解阻抗。在几何上看，这些公式意味着：两个源阻抗Z₁、Z₂位于具有双倍的负载阻抗的共同的电导圆上。

在源电导1/Z₁、1/Z₂的所说明的值和两个源信号相互间的相位合适的情况下，T形连接器T的每一个输入端的输入反射系数由于通过分别另一个源支路的信号的负载调制偏移为变换的源反射系数的值：在T形连接器T中的源信号的无损耗合成的情况下，从第一源元件输出、在T形连接器T的第一输入端上反射的信号部分以及从第二源元件Q₂输出并且通过T形连接器T的第一输入端进入第一信号路径中的信号部分相互消除。两个源元件Q₁、Q₂的全部输出功率输出给负载L。优选地，首先在其小信号功率增益的最大值中运行两个源元件Q₁、Q₂。

然而，变换的第一源反射系数b'和变换的第二源反射系数d'具有显著不同的值。如果始终偏离源元件Q₁、Q₂的输出端上的复共轭匹配，则得到所述特性。例如，预给定优化源效率的输出侧终端条件。

由于变换的源反射系数b'、d'的虚部不趋于零并且包括T形连接器T的电路的对称性中断，第一负载反射系数a也显著不同于对应于双倍的负载阻抗2Z_L的反射系数，同样不同于第二负载反射系数c。

对于附图22的实施例，首先由源反射系数b、d和已知的一对所求得的变换的负载反射系数a'、c'确定一对仅仅略微不同于已知的一对、略微改变的、新的负载反射系数a'_est、c'_est，其以数学限制与非电阻型的、互易的匹配网络M₁、M₂的变换作用相容。一对新的改变的负载反射系数a'_est、c'_est能够在适当选择两个源元件Q₁、Q₂的叠加信号的相对相位的情况下实现T形连接器T上在很大程度上无损耗的功率合成。

如果第一匹配网络M₁例如将第一负载反射系数a映射到(优化第一源元件Q₁的特性的)第一值a'_est，则变换的第一负载反射系数a'位于围绕第一源反射系数b的复共轭b*的庞加莱圆上。相应的情况适用于变换的第二负载反射系数c'。

目的是尽可能无损耗的功率合成。前提条件是变换的第一和第二源反射系数b'、d'是相互共轭的。另一前提条件是二者与反射系数的庞加莱距离相同，其相应于双倍的负载阻抗2Z_L的复共轭2Z_L*，其中第一和第二反射系数是相同的。

基于在附图5中示出的非电阻型的、互易的匹配网络的一般特性，这强制要求第三距离P₃——即变换的第一负载反射系数a'与第一源反射系数b1的复共轭b*的庞加莱距离——和相同的第四距离P₄——即变换的第二负载反射系数c'与第二源反射系数b的复共轭b*的庞加莱距离。

为了实现变换的负载反射系数a'、c'与优化源特性的反射系数的尽可能小的偏差同时在T形连接器T上得到在很大程度上无损耗的功率合成，指定一种技术折衷方案：

在附图23中，为了进行表示选择第三距离P₃等于第四距离P₄的情形。如果变换的第一负载反射系数a'确定为第一值a'_opt和与第一值a'_opt相距第一距离P₁的第一源反射系数b的复共轭b*，则对于第三和第四距离P₃、P₄的值得出例如第一值a'_opt与第三值a'_est之间的最小距离。相同的情形适用于变换的第二负载反射系数c'和第二值c'_opt的确定。

通过第三距离和与其相同的第四距离P₃、P₄的变化来确定距离值P_aus以及变换的第一负载反射系数a'的第一值a'_opt和变换的第二负载反射系数c'的第二值c'_opt。进行第一值和第二值的确定，其方式是，使第一与第二距离P₁、P₂的几何平均最小化。

通过其他方法步骤(如之前阐述的那样)使损耗最小化，而与第一值a'_opt和第二值c'_opt的偏差尽可能小。

对于用于设计匹配网络方法的实施例，可以总结以下主要步骤：

-作为反射系数平面中的单位圆盘的同构列出描述匹配网络M₁、M₂的变换的函数的方程，

-充分利用在由所述方程包括的匹配网络M₁、M₂中两个反射系数的庞加莱距离的不变性来确定优化电路特性的变换作用，

-确定具有优化电路特性的变换作用的匹配网络M₁、M₂。

在电子技术方面，第一点相应于限制到非电阻型的、互易的匹配网络M₁、M₂上：

非互易的匹配网络M₁、M₂的变换作用可能具有有限的缺陷，即可能将反射系数平面的非平凡子空间映射到零。在这种情况下，其最多是反射系数平面的一个子空间的同构，但不是单位圆的同构。其示例是描述一个双极隔离器的变换作用的映射矩阵——在第一主对角线元素上是1并且在其他三个位置上是0的2x2矩阵。

相反，电阻型的匹配网络将具有大于1的项(“有源点”)的各个反射系数映射到单位圆盘(“无源点”)中。因此，电阻型的匹配网络的变换作用虽然仍然是双射的，但一般不是单元圆盘的同构。

然而，基于施瓦茨-皮克定理，对于复单位圆盘的所有自同构而言，它们保持庞加莱距离。如借助多个示例示出的那样，这种不变性有利地用于确定匹配网络M₁、M₂的变换特性，由此优化电路特性，只要电路特性取决于一个以上的反射系数通过匹配网络M₁、M₂的变换。

最后，通过使用这些实施例的方法仅仅自动地确定那些优化电路特性的变换作用(这些变换作用可以使两个点的庞加莱距离不变)，使得优化仅仅涉及可通过非电阻型的、互易的匹配网络M₁、M₂实现的变换作用。在本方法的第三点中说明一种这样的匹配网络M₁、M₂，其特征在于所期望的变换特性。

所得到的匹配网络的特征在于，在充分利用两个反射系数的庞加莱距离的不变性的情况下优化电路特性，所述电路特性取决于一个以上的反射系数通过匹配网络M₁、M₂的变换。

与传统的多尔蒂类型的负载调制放大器相比，所实现的匹配网络的布局小得多。这例如当必须将无线通信基站的一个频率簇的功率放大器分别安置在同样大小的壳体中时是特别有利的。根据本发明的用于设计匹配网络的方法在74年之后首次提供可行的替代方案。在这里阐述的方法尤其使得不需要迄今的阻抗反演。

附图27示出尤其用于高频信号的电子电路。所述电路具有第一源元件Q₁和第二源元件Q₂和第一匹配网络M₁和第二匹配网络M₂。

第一匹配网络M₁和第二匹配网络M₂是根据附图12的实施例设计的。

第二源元件Q₂被构造用于输出具有中心频率f的信号S。负载L具有负载阻抗Z_L。第二匹配网络M₂具有传输信号S的线状串联元件L_S1...L_S20。

在此，所述线状串联元件L_S1...L_S20仅仅具有小于负载阻抗Z_L的线路阻抗L_S1...L_S20，或者，分别具有大于负载阻抗Z_L的线路阻抗L_S1...L_S20的那些线状串联元件L_S1...L_S20的电长度的和小于属于信号S的波长λ的四分之一。线状串联元件L_S1...L_S20之一上的给定频率的信号的波长在此取决于相应的线状串联元件L_S1...L_S20的物理实现。

在附图28等中示出匹配网络的具体实施例。附图28和29分别示出漏侧产生的匹配结构，所述匹配结构基本上表示第一匹配网络M₁和第二匹配网络M₂。在此，附图28示出用于1500MHz的工作频率的负载调制放大器装置的布局并且(以同一尺度)附图29示出用于同一工作频率的多尔蒂设计。

例如从附图12中可以看出，对于由一个属于峰放大器支路的循环自由度和一个属于主放大器支路的循环自由度构成的对，本方法通常允许两个解决方案。相应地，负载调制放大器装置包括两个用于匹配网络M₁、M₂的变换作用的分离的解决方案。在附图28和29中按照比例地示出属于这两个变换作用的两个匹配网络。与现有技术相比特别有利的是，匹配网络M₁、M₂的结构的所需电长度显著更小。实际上，对于同一所期望的变换作用而言，即使借助一种相同的方法，可以确定分别实现所期望的变换作用的匹配网络群。但这些结构在群与群之间在其电长度方面相差半个波长的若干倍。

在附图30中作为实施例按照比例地表示匹配网络M₁的结构。这些结构是根据之前阐述的实施例确定的并且在1500MHz频率下在正向上实现(10.1-j*11.0)Ω的第一原像阻抗到4Ω的第一像阻抗的映射。这些结构还可以在正向上实现50Ω的第二原像阻抗到(1.44-j*3.5)Ω的第二像阻抗的映射。

根据附图30的示例中的结构由具有20密耳的厚度和3.5的介电常数的电解质上的四个串行的、均质的微带线构成。在附图30中分别示出了所述结构的朝向原像阻抗的端部，而所述结构在下端部上具有所期望的像阻抗。

如果在附图30中从1到4对原像侧的连接端子的四个均质的微带线进行编号，则三个匹配结构的几何长度L和宽度W如下：

				W1[mm]/L1[mm]	6.467/26.173	1.098/14.913	16/5
W2[mm]/L2[mm]	9.973/48.424	2.850/39.098	1/2.927
				W3[mm]/L3[mm]	6.424/52.078	12.383/14.547	16/1.126
W4[mm]/L4[mm]	14.5/3.5	14.5/3.5	14.5/3.5

由于负载调制放大器中的匹配网络M₁、M₂的新结构的电长度比现有技术通常小半个波长，匹配结构的可实现的相对带宽从多尔蒂类型的负载调制放大器时通常5％提高到根据之前阐述的实施例的负载调制放大器装置的通常13％。

附图31的图在史密斯图中表示附图30的匹配网络M₁、M₂的三个结构的变换路径。在上一行中对应于第一原像阻抗和像阻抗，在下一行中对应于第二原像阻抗和像阻抗。

Claims (10)

1.用于设计电子电路的方法，

-其中，所述电路具有第一匹配网络(M₁)，所述第一匹配网络具有第一连接端子(A₁)和第二连接端子(A₂)；

-其中，所述电路具有负载(L)，所述负载与所述第一连接端子(A₁)连接；

-其中，在所述第一连接端子(A₁)上引起取决于所述负载(L)的第一负载反射系数(a_on)；

-其中，所述电路具有源元件(Q₁)，所述源元件与所述第二连接端子(A₂)连接并且具有第一源反射系数(b_on)；

-其中，通过所述第一匹配网络(M₁)，在所述第二连接端子(A₂)中引起变换的第一负载反射系数(a_on')，并且在所述第一连接端子(A₁)中引起变换的第一源反射系数(b_on')；

所述方法包括以下步骤：

a)确定所述变换的第一源反射系数(b_on')的第一值(b_on'_opt)和所述变换的第一负载反射系数(a_on')的第二值(a_on'_opt)，其方式是，对于多个第一距离(P_R)中的每一个第一距离(P_R)，

-通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_R$

作为与所述第一负载反射系数(a_on)的复共轭(a_on*)相距所述第一距离(P_R)的所有点的集合确定第一圆(K₁)，其中，

y是所述第一圆(K₁)上的一个点(y)，

y*是所述第一圆(K₁)上的所述点(y)的复共轭(y*)，

a_on*是所述第一负载反射系数(a_on)的复共轭(a_on*)，

P_R是所述第一距离(P_R)，

-通过

$P(x,b_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|x-b_{\mathrm{on}}*|}{|1-x*b_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_R$

作为与所述第一源反射系数(b_on)的复共轭(b_on*)相距所述第一距离(P_R)的所有点的集合确定第二圆(K₂)，其中，

x是所述第二圆(K₂)上的一个点(x)，

x*是所述第二圆(K₂)上的所述点(x)的复共轭(x*)，

b_on*是所述第一源反射系数(b_on)的复共轭(b_on*)，

P_R是所述第一距离(P_R)，

-确定多个第一点偶([y(P_R),x(P_R)])，其中，每一个点偶([y(P_R),x(P_R)])的第一偶点(y(P_R))在所述第一圆(K₁)上，其中，每一个点偶([y(P_R),x(P_R)])的第二偶点(x(P_R))在所述第二圆(K₂)上，

-对于每一个第一点偶([y(P_R),x(P_R)])确定第一特征参数(G₁)的值，其中，所述第一偶点(y(P_R))等于所述变换的第一源反射系数(b_on')的一个值，并且所述第二偶点(x(P_R))等于所述变换的第一负载反射系数(a_on')的一个值，

b)

-由对应于所述第一点偶([y(P_R),x(P_R)])的第一特征参数(G₁)的所有值确定所述第一特征参数(G₁)的最优值(Max₁)，

-由所述第一点偶([y(P_R),x(P_R)])确定第一值对([y_opt,x_opt])，其中，所述第一值对([y_opt,x_opt])对应于所述最优值(Max₁)，

-确定所述变换的第一源反射系数(b_on')的第一值(b_on'_opt)等于所述第一值对([y_opt,x_opt])的第一值点(y_opt)，

-确定所述变换的第一负载反射系数(a_on')的第二值(a_on'_opt)等于所述第一值对([y_opt,x_opt])的第二值点(x_opt)，

c)根据所述变换的第一源反射系数(b_on')的第一值(b_on'_opt)、所述变换的第一负载反射系数(a_on')的第二值(a_on'_opt)、所述第一源反射系数(b_on)和所述第一负载反射系数(a_on)确定所述第一匹配网络(M₁)。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

d)确定第一函数所述第一函数描述所述第一匹配网

络(M₁)在正向(V)上的变换作用，其中，通过

定义所述第一函数

其中

其中，

a_on是所述第一负载反射系数(a_on)，

a_on'是所述变换的第一负载反射系数(a_on')，

是一个参数，

$i=\sqrt[2]{-1}$

z₁是所述第一函数的第一自变量，

e)确定第二函数所述第二函数描述所述第一匹配网络(M₁)在反向(R)上的变换作用，通过

定义所述第二函数

其中，

其中，

a_on是所述第一负载反射系数(a_on)，

a_on*是所述第一负载反射系数(a_on)的复共轭(a_on*)，

a_on'是所述变换的第一负载反射系数(a_on')，

a_on'*是所述变换的第一负载反射系数(a_on')的复共轭(a_on'*)，

是一个参数，

z₂是所述第二函数的第二自变量。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

f)确定用于所述第一特征参数(G₁)的最优值(Max₁)的参数的值，其方法是，

-所述第一距离(P_R)的数量等于1，并且通过

$P_{{a_{\mathrm{on}}}^{\′},{b_{\mathrm{on}}}^{*}}=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{a_{\mathrm{on}}}^{\′}-b_{\mathrm{on}}*|}{|1-b_{\mathrm{on}}*{a_{\mathrm{on}}}^{\′}*|}\right)\≡P_R$

确定所述变换的第一负载反射系数(a_on')与所述第一源反射系数(b_on)的复共轭(b_on*)之间的所述第一距离(P_R)，其中，

b_on是所述第一源反射系数(b_on)，

b_on*是所述第一源反射系数(b_on)的复共轭(b_on*)，

a_on'是所述变换的第一负载反射系数(a_on')，

P_R是所述第一距离(P_R)，

-确定所述参数的值，其中，对于所述参数的值，具有作为第二自变量的所述第一源反射系数(b_on)的所述第二函数取所述变换的第一源反射系数(b_on')的第一值(b_on'opt)作为函数值，

g)对于所述参数的值，根据所述第一函数确定所述第一匹配网络(M₁)。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

-其中，所述第一特征参数(G₁)是所述变换的第一源反射系数(b_on')与所述第一负载反射系数(a_on)之间的失配。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

-其中，作为边界条件，所述变换的第一源反射系数(b_on')与所述第一负载反射系数(a_on)之间的预给定的失配是所述第一特征参数(G₁)的一部分。

6.用于设计电子电路的方法，

-其中，所述电路具有第二匹配网络(M₂)，所述第二匹配网络具有第三连接端子(A₃)和第四连接端子(A₄)；

-其中，所述电路具有可变负载(L)，所述可变电阻与所述第三连接端子(A₃)连接并且具有第一工作状态(off)和第二工作状态(on)，其中，在所述第三连接端子(A₃)上，在所述第二工作状态(on)中引起第二负载反射系数(c_on)并且在所述第一工作状态下(off)中引起第三负载反射系数(c_off)，

-其中，通过所述第二匹配网络(M₂)在所述第四连接端子(A₄)中在所述第二工作状态中引起变换的第二负载反射系数(c_on')并且在所述第一工作状态中引起变换的第三负载反射系数(c_off')，

所述方法包括以下步骤：

a)确定所述第三负载反射系数(c_off)的第三值(c_off,opt)和所述第二负载反射系数(c_on)的第四值(c_on,opt)，其方式是，

-通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{c_{\mathrm{off}}}^{\′}-{c_{\mathrm{on}}}^{\′}|}{|1-{c_{\mathrm{off}}}^{\′}*{c_{\mathrm{on}}}^{\′}|}\right)$

确定所述变换的第二负载反射系数(c_on')与所述变换的第三负载反射系数(c_off')之间的第三距离(P₃)，其中，

c_on'是变换的第二负载反射系数(c_on')，

c_off'是变换的第三负载反射系数(c_off')，

c_off'*是变换的第三负载反射系数(c_off')的复共轭(c_off'*)，

P₃是第三距离(P₃)，

-通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3$

作为与所述第二负载反射系数(c_on)相距所述第三距离(P₃)的所有点的集合确定第三圆(K₃)，其中，

z是所述第三圆(K₃)上的一个点(z)，

z*是所述第三圆(K₃)上的所述点(z)的复共轭(z*)，

c_on是所述第二负载反射系数(c_on)，

c_on*是所述第二负载反射系数(c_on)的复共轭(c_on*)，

P₃是第三距离(P₃)，

-确定多个第二点偶([c_on,z(P₃)])，其中，每一个第二点偶([c_on,z(P₃)])的第二偶点(z(P₃))是所述第三圆(K₃)上的一个点，

-对于每一个第二点偶([c_on,z(P₃)])确定第二特征参数(G₂)的值，其中，所述第三负载反射系数(c_off)的值等于所述第二偶点(z(P₃))，其中，所述第二负载反射系数(c_on)的值等于第一偶点(c_on)，

-由所述第二特征参数(G₂)的对应于所述第二点偶([c_on,z(P₃)])的所有值确定所述第二特征参数(G₂)的最优值(Max₂)，

-确定属于所述最优值(Max₂)的第二点偶([c_on,opt,c_off,opt])，

-确定所述第三负载反射系数(c_off)的第三值(c_off,_opt)等于属于所述最优值(Max₂)的第二点偶([c_off,opt,c_off,opt])的属于所述最优值(Max₂)的第二偶点(c_off,opt)，

-确定所述第二负载反射系数(c_on)的第四值(c_on,opt)等于属于所述最优值(Max₂)的所述第二点偶([c_on,opt,c_off,opt])的属于所述最优值(Max₂)的第一偶点(c_on)，

b)根据所述第三负载反射系数(c_off)的第三值(c_on,opt)、所述第二负载反射系数(c_on)的第四值(c_on,opt)、所述变换的第二负载反射系数(c_on')和所述变换的第三负载反射系数(c_off')确定所述第二匹配网络(M₂)。

7.用于设计电子电路的方法，

-其中，所述电路具有第一工作状态(off)和第二工作状态(on)，

-其中，所述电路具有第一源元件(Q₁)和第二源元件(Q₂)，所述第一源元件具有第一源输出端(QA₁)并且所述第二源元件具有第二源输出端(QA₂)，

-其中，所述第一源元件(Q₁)在所述第一源输出端(QA₁)中在所述第一工作状态(off)中具有第一源反射系数(b_off)，

-其中，所述电路具有负载(L)，所述负载具有负载输入端(LE)，

-其中，所述负载(L)在所述负载输入端(LE)中具有负载输入反射系数(Γ)，

-其中，所述电路具有T形连接器(T)，所述T形连接器具有第一输入端(E₁)、第二输入端(E₂)和输出端(E₃)，

-其中，所述负载输入端(LE)与所述T形连接器(T)的输出端(E₃)连接，

-其中，所述T形连接器(T)在所述第一输入端(E₁)中在所述第二工作状态(on)中具有第一负载反射系数(a_on)，

-其中，所述T形连接器(T)在所述第二输入端(E₂)中在所述第一工作状态(off)中具有第二负载反射系数(c_off)，

-其中，所述T形连接器(T)在所述第二输入端(E₂)中在第二工作状态(on)中具有第三负载反射系数(c_on)，

-其中，所述电路具有第一匹配网络(M₁)，所述第一匹配网络具有第一连接端子(A₁)和第二连接端子(A₂)，

-其中，所述第一连接端子(A₁)与所述T形连接器(T)的第一输入端(E₁)连接，

-其中，所述第二连接端子(A₂)与所述第一源输出端(QA₁)连接，

-其中，所述第一匹配网络(M₁)在所述第一连接端子(A₁)中在所述第一工作状态(off)中具有变换的第一源反射系数(b_off')，

-其中，所述第一匹配网络(M₁)在所述第二连接端子(A₂)中在所述第二工作状态(on)中具有变换的第一负载反射系数(a_on')，

-其中，所述电路具有第二匹配网络(M₂)，所述第二匹配网络具有第三连接端子(A₃)和第四连接端子(A₄)，

-其中，所述第三连接端子(A₃)与所述T形连接器(T)的第二输入端(E₂)连接，

-其中，所述第四连接端子(A₄)与所述第二源输出端(QA₂)连接，

-其中，所述第二匹配网络(M₂)在所述第四连接端子(A₄)中在所述第一工作状态(off)中具有变换的第二负载反射系数(c_off')，

-其中，所述第二匹配网络(M₂)在所述第四连接端子(A₄)中在所述第二工作状态(on)中具有变换的第三负载反射系数(c_on')，

-其中，在所述第二工作状态(on)中通过测量确定所述变换的第一负载反射系数(a_on')的第一值(a_on'_opt)以优化所述电路的特征参数(G₁)，

-其中，在所述第一工作状态(off)中通过测量确定所述变换的第二负载反射系数(c_off')的第二值(c_off'_opt)以优化所述电路的特征参数(G₁)，

-其中，在所述第二工作状态(on)中通过测量确定所述变换的第三负载反射系数(c_on')的第三值(c_on'_opt)以优化所述电路的特征参数(G₁)，

-其中，将所述第一负载反射系数(a_on)确定到第一初始值上，

-其中，将所述第二负载反射系数(c_on)确定到第二初始值上，

所述方法包括以下步骤：

a)通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-b_{\mathrm{off}}*|}{|1-b_{\mathrm{off}}*{{a_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}*|}\right)$

计算所述第一值(a_on'_opt)与所述第一源反射系数(b_off)的复共轭(b_off*)之间的第一距离(P₁)，其中，

b_off是所述第一源反射系数(b_off)，

b_off*是所述第一源反射系数(b_off)的复共轭(b_off*)，

a_on'_opt是所述变换的第一负载反射系数(a_on')的第一值(a_on'_opt)，

P₁是所述第一距离(P₁)，

b)通过

$P(y,a_{\mathrm{on}}*)=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-a_{\mathrm{on}}*|}{|1-y*a_{\mathrm{on}}*|}\right)\≡P_1$

作为与所述第一负载反射系数(a_on)的复共轭(a_on*)相距所述第一距离(P₁)的所有点的集合确定第一圆(K₁)，其中，

y是所述第一圆(K₁)上的一个点(y)，

y*是所述第一圆(K₁)上的所述点(y)的复共轭(y*)，

a_on*是所述第一负载反射系数(a_on)的复共轭(a_on*)，

P₁是所述第一距离(P₁)，

c)通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}-{{c_{\mathrm{off}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}{|1-{{c_{\mathrm{on}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}{{{*c}_{\mathrm{off}}}^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)$

确定所述第二值(c_off'_opt)与所述第三值(c_on'_opt)之间的第三距离(P₃)，其中，

c_off'_opt是所述变换的第二负载反射系数(c_off')的第二值(c_off'_opt)，

c_on'_opt是所述变换的第三负载反射系数(c_on')的第三值(c_on'_opt)，

c_on'_opt*是所述变换的第三负载反射系数(c_on')的第三值(c_on'_opt)的共轭复数(c_on'_opt*)，

d)通过

$P(z,c_{\mathrm{on}})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|z-c_{\mathrm{on}}|}{|1-z*c_{\mathrm{on}}|}\right)\≡P_3$

作为与所述第三负载反射系数(c_on)相距所述第三距离(P₃)的所有点的集合确定第三圆(K₃)，其中，

z是所述第三圆(K₃)上的一个点(z)，

z*是所述第三圆(K₃)上的所述点(z)的复共轭(z*)，

c_on是所述第三负载反射系数(c_on)，

c_on*是所述第三负载反射系数(c_on)的复共轭(c_on*)，

P₃是所述第三距离(P₃)，

e)确定改变的第一圆(K₁')，其中，将所述改变的第一圆(K₁')确定为所有改变的反射系数(y')的集合，其中，所述改变的反射系数(y')中的每一个属于一个总阻抗，其中，由所述负载(L)的负载阻抗和属于所述第一圆(K₁)上的一个反射系数(y)的阻抗的第一并联电路确定每一个总阻抗，其中，所述负载阻抗属于所述负载(L)的负载输入反射系数(Γ)，

f)确定所述第二负载反射系数(c_off)的至少一个第四值(c_off,1，c_off,2)，其中，对于至少一个第四值，所述第四值(c_off,1，c_off,2)与所述第三圆(K₃)之间以及所述第四值(c_off,1，c_off,2)与所述改变的第一圆(K₁')之间的距离的平方和最小，

g)对于所述第二负载反射系数(c_off)的每一个第四值(c_off,1，c_off,2)确定所述变换的第一源反射系数(b_off')的第五值(b_off'₁，b_off'₂)，其中，求得第四阻抗，其中，所述第四阻抗属于所述第二负载反射系数(c_off)的第四值(c_off,1，c_off,2)，其中，求得第五阻抗，使得所述第五阻抗与所述负载阻抗的第二并联电路等于所述第四阻抗，其中，所述变换的第一源反射系数(b_off')的第五值(b_off'₁，b_off'₂)属于所述第五阻抗，

h)根据所述第一负载反射系数(a_on)、所述变换的第一负载反射系数(a_on')的第一值(a_on'_opt)、所述第一源反射系数(b_off)和所述变换的第一源反射系数(b_off')的第五值(b_off'₁，b_off'₂)确定所述第一匹配网络(M₁)，

i)根据所述变换的第二负载反射系数(c_off')的第二值(c_off'_opt)、所述变换的第三负载反射系数(c_on')的第三值(c_on'_opt)、所述第三负载反射系数(c_on)以及所述第二负载反射系数(c_off)的第四值(c_off,1，c_off,2)确定所述第二匹配网络(M₂)。

8.用于设计电子电路的方法，

-其中，所述电路具有第一源元件(Q₁)，所述第一源元件具有第一源输出端(QA₁)和第一源反射系数(b)，

-其中，所述电路具有第二源元件(Q₂)，所述第二源元件具有第二源输出端(QA₂)和第二源反射系数(d)，

-其中，所述电路具有负载(L)，

-其中，所述电路具有T形连接器(T)，所述T形连接器具有第一输入端(E₁)、第二输入端(E₂)和输出端(E₃)，

-其中，所述T形连接器(T)在所述第一输入端(E₁)中具有第一负载反射系数(a)，

-其中，所述T形连接器(T)在所述第二输入端(E₂)中具有第二负载反射系数(c)，

-其中，所述T形连接器(T)的输出端(E₃)与所述负载(L)连接，

-其中，所述电路包括第一匹配网络(M₁)，所述第一匹配网络具有第一连接端子(A₁)和第二连接端子(A₂)，

-其中，所述第二连接端子(A₂)与所述第一源输出端(QA₁)连接并且所述第一连接端子(A₁)与所述T形连接器(T)的第一输入端(E₁)连接，

-其中，通过所述第一匹配网络(M₁)，在所述第二连接端子(A₂)中引起变换的第一负载反射系数(a')并且在所述第一连接端子(A₁)中引起变换的第一源反射系数(b')，

-其中，所述电路具有第二匹配网络(M₂)，所述第二匹配网络具有第三连接端子(A₃)和第四连接端子(A₄)，

-其中，所述第四连接端子(A₄)与所述第二源输出端(QA₂)连接并且所述第三连接端子(A₃)与所述T形连接器(T)的第二输入端(E₂)连接，

-其中，通过所述第二匹配网络(M₂)，在所述第四连接端子(A₄)中引起变换的第二负载反射系数(c')并且在所述第三连接端子(A₃)中引起变换的第二源反射系数(d')，

-其中，求得所述变换的第一负载反射系数(a')的第一值(a'_opt)，其中，所述第一源元件(Q₁)对于所述变换的第一负载反射系数(a')的作用在所述第一源输出端(QA₁)上的第一值(a'_opt)具有第一特征参数(G₁)的第一最优值(Max₁)，其中，所述变换的第一负载反射系数(a')的第一值(a'_opt)不同于所述第一源反射系数(b)的复共轭，

-其中，求得所述变换的第二负载反射参数(c')的第二值(c'_opt)，其中，所述第二源元件(Q₂)对于所述变换的第二负载反射系数(c')的作用在所述第二源输出端(QA₂)上的第二值(c'_opt)具有第二特征参数(G₂)的第二最优值(Max₂)，其中，所述变换的第二负载反射系数(c')的第二值(c'_opt)不同于第二源反射系数(d)的复共轭，

所述方法包括以下步骤：

a)确定距离值(P_aus)和所述变换的第一负载反射系数(a')的第三值(a'_est)和所述变换的第二负载反射系数(c')的第四值(c'_est)，其方式是，

-通过

$P_1=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{a^{\′}}_{\mathrm{opt}}-a^{\′}|}{|1-a^{\′}*{a^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)$

定义所述第一值(a'_opt)与所述变换的第一负载反射系数(a')之间的第一距离(P₁)，其中，

P₁是所述第一距离(P₁)，

a'是所述变换的第一负载反射系数(a')，

a'*是所述变换的第一负载反射系数(a')的复共轭(a'*)，

a'_opt是所述第一值(a'_opt)，

-通过

$P_2=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|{c^{\′}}_{\mathrm{opt}}-c^{\′}|}{|1-c^{\′}*{c^{\′}}_{\mathrm{opt}}|}\right)$

定义所述第二值(c'_opt)与所述变换的第二负载反射系数(c')之间的第二距离(P₂)，其中，

P₂是所述第二距离(P₂)，

c'是所述变换的第二负载反射系数(c')，

c'*是所述变换的第二负载反射系数(c')的复共轭(c'*)，

c'_opt是所述第二值(c'_opt)，

-通过

$P_3=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|a^{\′}-b*|}{|1-b{a}^{\′}|}\right)$

定义所述变换的第一负载反射系数(a')与所述第一源反射系数(b)的复共轭(b*)之间的第三距离(P₃)，其中，

P₃是所述第三距离(P₃)，

b是所述第一源反射系数(b)，

b*是所述第一源反射系数(b)的复共轭(b*)，

a'是所述变换的第一负载反射系数(a')，

-通过

$P_4=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|c^{\′}-d*|}{|1-d{c}^{\′}|}\right)$

定义所述变换的第二负载反射系数(c')与所述第二源反射系数(d)的复共轭(d*)之间的第四距离(P₄)，其中，

P₄是所述第四距离(P₄)，

d是所述第二源反射系数(d)，

d*是所述第二源反射系数(d)的复共轭(d*)，

c'是所述变换的第二负载反射系数(c')，

-定义所述距离值(P_aus)和所述第三值(a'_est)和所述第四值(c'_est)，其方式是，

-在以下边界条件下确定所述第一距离(P₁)和所述第二距离(P₂)的几何平均的最小值：所述第三距离(P₃)等于所述第四距离(P₄)并且不同于零，其方式是，改变所述变换的第一负载反射系数(a')和所述变换的第二负载反射系数(c')并且所述第一源反射系数(b)的复共轭(b*)、所述第二源反射系数(d)的复共轭(d*)、所述第一值(a'_opt)和所述第二值(c'_opt)具有一个固定的值，

-将所述第三距离(P₃)的属于所述最小值的值确定为距离值(P_aus)，将所述变换的第一负载反射系数(a')的属于所述最小值的值确定为第三值(a'_est)，并且将所述变换的第二负载反射系数(c')的属于所述最小值的值确定为第四值(c'_est)，

b)确定所述变换的第一源反射系数(b')的第五值(b'_est)和所述变换的第二源反射系数(d')的第六值(d'_est)，其方式是，

-确定具有实中心点的第一圆(K₁)，其与三分之一(1/3)的实反射系数值和负一(-1)的实反射系数值相交，

-通过

$P(y,\frac{1}{3})=\mathrm{arctanh}\left(\frac{|y-\frac{1}{3}|}{|1-y\frac{1}{3}|}\right)\≡P_{\mathrm{aus}}$

作为与三分之一(1/3)的实反射系数值的距离等于所述距离值(P_aus)的所有点(y)的集合确定第二圆(K₂)，其中，

y是所述第二圆(K₂)上的一个点(y)，

P_aus是所述第三距离(P₃)的距离值(P_aus)，

-将所述第五值(b'_est)确定为第一交点的值，将所述第六值(d'_est)确定为所述第一圆(K₁)和所述第二圆(K₂)之间与所述第一交点不同的第二交点的值，

c)根据所述第一源反射系数(b)和所述变换的第一源反射系数(b')的第五值(b'_est)和所述第一负载反射系数(a)和所述变换的第一负载反射系数(a')的第三值(b'_est)确定所述第一匹配网络(M₁)，

d)根据所述第二源反射系数(d)和所述变换的第二源反射系数(d')的第六值(d'_est)和所述第二负载反射系数(c)和所述变换的第二负载反射系数(c')的第四值(c'_est)确定所述第二匹配网络(M₂)。

9.电子电路，

-具有至少一个源元件(Q₁，Q₂)，

-具有至少一个负载(L)，

-具有至少一个匹配网络(M₁，M₂)，其通过根据权利要求1至8中的任一项所述的方法设计。

10.根据权利要求9所述的电子电路，

-具有第一源元件(Q₁)、第二源元件(Q₂)、第一匹配网络(M₁)和第二匹配网络(M₂)，

-其中，所述第一匹配网络(M₁)和所述第二匹配网络(M₂)通过根据权利要求7所述的方法设计，

-其中，所述第二源元件(Q₂)被构造用于输出具有中心频率(f)的信号(S)，

-其中，所述负载(L)具有负载阻抗(Z_L)，

-其中，所述第二匹配网络(M₂)具有传输所述信号(S)的线状串联元件(L_S1...L_S20)，

-其中，所述线状串联元件(L_S1...L_S20)仅仅具有小于所述负载阻抗(Z_L)的线路阻抗(Z_S1...Z_S20)

或者

-其中，分别具有大于所述负载阻抗(Z_L)的线路阻抗(Z_S1...Z_S20)的那些线状串联元件(L_S1...L_S20)的电长度的和小于属于所述信号(S)的波长(λ)的四分之一。